大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器的製作方法

2023-04-24 20:05:16 1

專利名稱：大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子鎮流器，尤其是一種大功率並聯自激式無極螢光 燈高頻電子變頻器。 ' 背景技術現有的外置式無極燈自激式高頻電子變頻器(又稱為無極燈鎮流器)用於 給無極燈提供持續的電流，即經過變換的電源，是無極燈工作必須使用的成套部件，這種自激式電子變頻器在大功率無極燈(60W以上)中使用時，有功耗 偏大、溫升偏高的問題，這些問題直接影響無極燈變頻器的工作穩定性，進而 縮短無極燈的使用壽命。為了解決這種不足，技術人員想方設法降低變頻器的 溫度以求能延長無極燈的使用壽命，例如中國發明申請200810014822.乂號公開 的無極燈鎮流器智能散熱控制裝置，該裝置包括鎮流器殼體，殼體內裝有鎮流 器功率輸出磁環，鎮流器殼體上裝有直流電風扇'。智能散熱控制電路包括電感 線圈，其繞在功率輸出磁環上，感應出的電壓經整流、濾波形成直流電壓供直 流電風扇使用，經穩壓後供整個電路使用，再經精密穩壓後為雙運算放大器提 供基準參考電壓。熱敏電阻貼在鎮流器的功率管上或功率管的散熱片上，檢測 的溫度傳感信號經抗幹擾後傳遞給雙運算放大器，經放大、抗幹擾、比較、翻 轉後一路經驅動電路與直流電風扇連接，控制直流電風扇的工作和停止；另一 路正反饋到雙運算放大器的同相輸入端。該發明能自動地降低無極燈鎮流器的 工作溫度，提高了鎮流器的可靠性、延長了其使用壽命。該發明申請雖然能降 低鎮流器的溫度，但增加的電風扇等元件反而加大了功耗並產生了磁性幹擾， 不利於無極燈工作穩定，而且沒有從根本上解決鎮流器自身發熱和功耗偏大的 問題，仍然不能有效延長無極燈的使用壽命。因此，急需提供一種能有效降低 電子變頻器自身的功耗和溫升，且能延長產品使用壽命的大功率並聯自激式無 極螢光燈高頻電子變頻器。 實用新型內容本實用新型的目的是在現有電子鎮流器的結構上進行改進，提供一種能有 效降低電子變頻器自身的功耗和溫升，且能延長產品使用壽命的大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器。本實用新型的大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器具有濾波電 路、整流電路、功率因素校正電路、延時觸發電路、功率放大電路、扼流線圈、 振蕩及輸出電路、反饋變壓器，所述濾波電路具有濾波電路輸入端和濾波電路 輸出端，所述整流電路具有整流電路輸入端和整流電路輸出端，所述功率因素 校正電路具有功率因素校正電路輸入端和功率因素校正電路輸出端，所述延時 觸發電路具有電源輸入端和延時觸發電路輸出端，所述功率放大電路具有功率 放大電路輸入端和功率放大電路輸出端，所述扼^t線圈具有扼流線圈輸入端和 扼流線圈輸出端，所述振蕩及輸出電路具有振蕩及輸出電路輸入端，所述反饋 變壓器具有反饋變壓器輸入端和反饋變壓器輸出端，其特徵是具有反饋信號並 聯拾取電路，所述反饋信號並聯拾取電路具有反饋信號並聯拾取電路輸入端和 反饋信號並聯拾取電路輸出端，所述扼流線圈具有扼流線圈反饋信號並聯拾取 端，所述濾波電路輸出端與整流電路輸入端相連接，所述整流電路輸出端與功 率因素校正電路輸入端相連接，所述功率因素校正電路輸出端與所述延時觸發 電路電源輸入端相連接，所述延時觸發電路輸出端與功率放大電路輸入端相連 接，所述功率放大電路輸出端與振蕩及輸出電路輸入端相連接，所述扼流線圈反饋信號並聯拾取端與反饋信號並聯拾取電路輸:A端相連接，所述反饋信號並 聯拾取電路輸出端與反饋變壓器輸入端相連接，所述反饋變壓器輸出端與功率 放大電路輸入端相連接。本實用新型大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器的基本構思是利用單獨的反饋信號並聯拾取電路，把反饋信號拾取從主迴路移到相關的支路 上，使反饋信號電流減小、諧波減少。讓反饋變壓器和開關管在大功率工作時 溫度明顯降低。也就是說本實用新型中獨特的地方是對原自激式電路中反饋信 號拾取方式的革新。原方式反饋信號是從振蕩及輸出電路的主迴路中拾取得到， 反饋信號拾取時將通過充放電過程的全電流和全部諧波，使整個變頻器大功率 工作時的反饋變壓器和開關管溫度很高，造成原'自激式電子變頻器功耗偏大， 溫升偏高。本實用新型的設計思路就是把反饋信號拾取從主迴路移到相關的支路上，這就是反饋信號並聯拾取電路。通過扼流線圈的次級n6和線圈PL、電容 Pcl、電容Pc2、電阻PR組成反饋信號並聯拾取電路，n6從主迴路中取得反饋 信號，通過PL、 Pel並聯網絡阻擋大部分諧波通過，經電容Pc2到達n6時，反饋信號電流減小，諧波減少。最終使得反饋變壓器和開關管在大功率工作時溫 度明顯降低。本實用新型中所述濾波電路可有效降低各諧波份量形成的傳導幹擾和輻射 幹擾，避免了對電網的汙染。本實用新型的整流電路能將市電整流濾波後輸出約190V直流電，該直流電由功率因素校正電路進行校正，從而使輸入電流波形 與輸入電壓(整流電壓)的波形基本一致，使電流諧波大大減少，功率因素能 提高到0.95以上，有效的避免了整流器從電網吸收無功功率、整流效率降低和 容易造成交流側電網電壓產生畸變等缺點。在使用本實用新型的裝置時，可以將本大功率並聯自激式無極螢光燈高頻 電子變頻器的振蕩及輸出電路與無極螢光燈外耦合，外接的交流電源經整流電 路整流、濾波後輸出直流電到功率因素校正電路進行校正，然後，功率因素校 正電路輸出直流電到延時觸發電路，此時，延時觸發電路產生一觸發脈衝加至 功率放大電路並輸出到振蕩及輸出電路。振蕩及輸出電路的網絡充電，反饋信 號並聯拾取電路通過耦合作用取得反饋信號，使功率放大電路導通，並聯諧振 網絡產生自由諧振，在此過程中，振蕩及輸出電路始終將工作頻率控制在200KHz 一300KHz內，反饋變壓器電路反饋信號使功率放大電路中的兩個MOS管交替導 通，維持振蕩，並向無極螢光燈管內提供足夠的功率，維持無極螢光燈發光。在本實用新型中上述振蕩及輸出電路工作時與無極螢光燈的耦合部分，通 常可以採用磁環感應線圈等方式為其提供能量輸出。為了電路設備的安全，本實用新型所述的大功率並聯自激式無極螢光燈高 頻電子變頻器中還可以加裝保險結構，所述保險結構可以由現有的保險絲、保 險管等充當，也可以由空氣開關等類似結構充當。與前述現有同類產品相比，本實用新型的大功率並聯自激式無極螢光燈高 頻電子變頻器在大功率無極燈中使用時，可有效條低電子變頻器自身的功耗和 溫升，從而大大降低損壞的比率。該電子變頻器性能穩定、線路簡單、易於大 規模工業化生產、成本低廉並能有效延長無極螢光燈使用壽命。本實用新型的內容結合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內 容不僅限於實施例中所涉及的內容。 ，
圖1是實施例中大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器的電路框圖。圖2是電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例中所述大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻 器具有濾波電路l、整流電路2、功率因素校正電路3、延時觸發電路4、功率 放大電路5、扼流線圈6、振蕩及輸出電路7、反饋變壓器8，所述濾波電路1 具有濾波電路輸入端和濾波電路輸出端，所述整流電路2具有整流電路輸入端 和整流電路輸出端，所述功率因素校正電路3具有功率因素校正電路輸入端和 功率因素校正電路輸出端，所述延時觸發電路4具有電源輸入端和延時觸發電 路輸出端，所述功率放大電路5具有功率放大電路輸入端和功率放大電路輸出 端，所述扼流線圈6具有扼流線圈輸入端和扼流線圈輸出端，所述振蕩及輸出 電路7具有振蕩及輸出電路輸入端，所述反饋變壓器8具有反饋變壓器輸入端 和反饋變壓器輸出端，其特徵是具有反饋信號並聯拾取電路9，所述反饋信號並 聯拾取電路9具有反饋信號並聯拾取電路輸入端和反饋信號並聯拾取電路輸出 端，所述扼流線圈6具有扼流線圈反饋信號並聯拾取端，所述濾波電路輸出端 與整流電路輸入端相連接，所述整流電路輸出端與功率因素校正電路輸入端相 連接，所述功率因素校正電路輸出端與所述延時觸發電路電源輸入端相連接， 所述延時觸發電路輸出端與功率放大電路輸入端相連接，所述功率放大電路輸 出端與振蕩及輸出電路輸入端相連接，所述扼流線圈反饋信號並聯拾取端與反 饋信號並聯拾取電路輸入端相連接，所述反饋信號並聯拾取電路輸出端與反饋 變壓器輸入端相連接，所述反饋變壓器輸出端與功率放大電路輸入端相連接。如圖2所示，在本實施例中，濾波電路由保險管BA、 NTC電阻Rn、電容C1、 電容C2、電容C3、電容C4、電感線圈L1、電感線圈L2和壓敏電阻Ry構成。在本實施例中，整流電路由二極體Dl-D4、電容C5構成。在本實施例中，功率因素校正電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、 電阻R5、電阻R6、'電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻RIO、電阻R13、電容C6、 電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、 二極體D5、 二極體D12、 M0S管Trl、 功率因素預調節集成塊MC33262、線圈nl、線圈n2構成。在本實施例中，延時觸發電路由電阻Rll、電阻R12、電容C7、電容C16、 二極體D7構成。在本實施例中，功率放大電路由M0S管Tr2、 M0S管Tr3、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C17、電容C18、 二極體D8、 二極體D9、 二極體DIO、 二極體Dll、電容C11構成。 -在本實施例中，扼流線圈由電感線圈L3構成。 在本實施例中，振蕩及輸出電路由電容C10、、電感線圈L4構成。 在本實施例中，反饋信號並聯拾取電路由線圈n6、電阻PR、線圈PL、電容PC1、 PC2構成。在本實施例中，反饋變壓器由線圈n3、線圈n4、線圈n5構成。在使用本實施例中的大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器時，先 將本大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器的振蕩及輸出電路的磁環線 圈套在無極螢光燈管外，(此處使用的無極螢光燈是管內充入氬混合氣體及少量 滎金屬元素，管內壁塗敷三基色螢光粉製成的大功率無極螢光燈管)，外部輸入 的交流電流依次經濾波電路、整流電路和功率因素校正電路構成的電源電路整 流後，通過延時觸發電路產生觸發脈衝，經與功率放大電路輸入端相連接的觸 發電路輸出端輸出到功率放大電路，然後功率放大電路將經過放大處理後的電 流經與振蕩及輸出電路輸入端相連接的功率放大電路輸出端傳輸至振蕩及輸出 電路，此時的振蕩及輸出電路將產生的振蕩後的能量耦合到無極螢光燈內，無 極螢光燈基於射頻感應放電的原理，在管內產生無極放電等離子體，由振蕩及 輸出電路提供足夠的功率維持放電，使汞原子受激產生紫外線激發螢光粉發出 可見光。在此過程中，振蕩及輸出電路始終將工作頻率控制在200KHz 300KHz 內，並維持振蕩，從而為無極螢光燈提供穩定的能量來源，讓無極螢光燈工作 時無頻閃、耗電省、發光質量高、功率因素高、傳導幹擾低和輻射幹擾低。現對在本實施例中大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器的工作原 理及過程簡述如下外接的交流電源經整流電路中的二極體Dl-D4整流後經電容C5濾波後輸出 約190V直流電到功率因素校正電路的功率因素預調節集成塊MC33262進行校 正，具體是主電路輸出的直流電經功率因素校正電路的電阻RIO、電阻R6和電 阻R5分壓後的電樂送入功率因素預調節集成塊MC33262的第1足，經濾波電路 和整流電路輸出的190V直流電經功率因素校正電路的電阻R2、電阻R3和電阻 R4分壓後的電壓送入功率因素預調節集成塊MC33262第3足，功率因素校正電 路的MOS管Trl的開關電流採樣後送入功率因素預調節集成塊MC33262的第4足。由功率因素預調節集成塊MC33262內部處理後控制MOS管Trl的通斷，從 而使輸入電流波形(線圈nl的電流波形)與輸入電壓(整流電壓)的波形基本 一致，使電流諧波大大減少，輸入功率因素可以提高到0. 97以上。功率因素校 正電路中的線圈nl的輸出經二極體D12整流，電容C6濾波後輸出400V直流電 到電阻Rll、電容C7、電阻R12、電容C16和二極體D7組成的延時觸發電路產 生一觸發脈衝加至功率放大電路的M0S管Tr3的柵極，使M0S管Tr3導通並輸 出到振蕩及輸出電路。直流電通過振蕩及輸出電路的並聯諧振迴路(電容CIO、 電感線圈L4)、電感線圈L3、電容Cll、 M0S管Tr3的D-S極構成迴路給電感線 圈L4、電容CIO、電感線圈L3網絡充電，由於反饋信號並聯拾取電路的線圈n6 取得的反饋信號通過n3、n5的耦合作用，使功率放大電路中的MOS管Tr2的D-S 極導通，並給振蕩及輸出電路中的電感線圈L4、電容CIO、電感線圈L3網絡放 電，並聯諧振網絡產生自由諧振，電感線圈L4、電容C10和工作的無極燈管將 工作頻率控制在200KHz — 300KHz內，反饋變壓器的線圈n4、線圈n5使功率放 大電路中的MOS管Tr2和MOS管Tr3交替導通，'維持振蕩，並向無極螢光燈管 內提供足夠的功率，維持無極螢光燈發光。
權利要求1、一種大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器，具有濾波電路、整流電路、功率因素校正電路、延時觸發電路、功率放大電路、扼流線圈、振蕩及輸出電路、反饋變壓器，所述濾波電路具有濾波電路輸入端和濾波電路輸出端，所述整流電路具有整流電路輸入端和整流電路輸出端，所述功率因素校正電路具有功率因素校正電路輸入端和功率因素校正電路輸出端，所述延時觸發電路具有電源輸入端和延時觸發電路輸出端，所述功率放大電路具有功率放大電路輸入端和功率放大電路輸出端，所述扼流線圈具有扼流線圈輸入端和扼流線圈輸出端，所述振蕩及輸出電路具有振蕩及輸出電路輸入端，所述反饋變壓器具有反饋變壓器輸入端和反饋變壓器輸出端，其特徵是具有反饋信號並聯拾取電路，所述反饋信號並聯拾取電路具有反饋信號並聯拾取電路輸入端和反饋信號並聯拾取電路輸出端，所述扼流線圈具有扼流線圈反饋信號並聯拾取端，所述濾波電路輸出端與整流電路輸入端相連接，所述整流電路輸出端與功率因素校正電路輸入端相連接，所述功率因素校正電路輸出端與所述延時觸發電路電源輸入端相連接，所述延時觸發電路輸出端與功率放大電路輸入端相連接，所述功率放大電路輸出端與振蕩及輸出電路輸入端相連接，所述扼流線圈反饋信號並聯拾取端與反饋信號並聯拾取電路輸入端相連接，所述反饋信號並聯拾取電路輸出端與反饋變壓器輸入端相連接，所述反饋變壓器輸出端與功率放大電路輸入端相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種大功率並聯自激式無極螢光燈高頻電子變頻器。該變頻器具有濾波電路、整流電路、功率因素校正電路、延時觸發電路、功率放大電路、扼流線圈、振蕩及輸出電路、反饋變壓器，其特徵是具有反饋信號並聯拾取電路，反饋信號並聯拾取電路具有反饋信號電路輸入端和反饋信號電路輸出端，扼流線圈具有扼流線圈反饋信號拾取端，濾波電路與整流電路相連接，整流電路與功率因素校正電路相連接，功率因素校正電路與延時觸發電路相連接，延時觸發電路與功率放大電路相連接，功率放大電路與振蕩及輸出電路相連接，扼流線圈反饋信號拾取端與反饋信號電路輸入端相連接，反饋信號電路輸出端與反饋變壓器相連接，反饋變壓器與功率放大電路相連接。
文檔編號H05B41/295GK201332532SQ20092007856
公開日2009年10月21日 申請日期2009年1月8日 優先權日2009年1月8日
發明者王佳模, 王家誠 申請人:王家誠;王佳模