一種長壽命低諧波螢光燈的製作方法
2023-05-16 01:01:56 2
專利名稱：一種長壽命低諧波螢光燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及螢光燈技術，尤其涉及一種長壽命低諧波螢光燈。
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。
發明內容本實用新型的目的在於給出一種長壽命低諧波螢光燈，以簡單的電路結構實現提 高功率因數、降低諧波的目的。本實用新型技術方案是本實用新型提供了一種長壽命低諧波螢光燈，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、濾波電路、將直流電轉為方波交流電的高頻發 生電路、將方波交流電轉為正弦波交流電的正弦波發生電路以及負載，所述功率因數校正 電路包括蓄電電容以及第一和第二二極體，所述蓄電電容的一端連接整流電路的輸出負 極，另一端連接第一二極體的陽極，第一二極體的陰極接整流電路的輸出正極，第二二極體 的陽極連接正弦波發生電路，陰極連接於所述蓄電電容與第一二極體之間，將正弦波發生 電路的高頻信號反饋到蓄電電容為其充電以與整流電路的輸出電壓進行比較。所述的長壽命低諧波螢光燈，其中，所述防電磁波幹擾電路包括保險管、壓敏電阻 以及由第一電感和電容組成的LC濾波器，所述保險管接在交流電輸入的火線上，壓敏電阻 連接於火線與零線之間，電容連接於火線與零線之間，第一電感接在火線上。所述的長壽命低諧波螢光燈，其中，所述整流電路為橋式整流器。所述的長壽命低諧波螢光燈，其中，濾波電路包括連接於整流電路的輸出正極與 輸出負極之間的濾波電容。所述的長壽命低諧波螢光燈，其中，高頻發生電路包括啟動電阻、觸發二極體、磁 環變壓器、積分電容以及第一個第二電子開關，所述電阻一端連接於整流電路的輸入端，另 一端通過積分電容連接所述整流電路的輸出負極，所述第一電子開關的輸入端連接整流電 路的輸出正極並通過電容連接所述正弦波發生電路，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積分電容，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，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連接於第一 電子開關的輸出端與正弦波發生電路之間。[0010]所述的長壽命低諧波螢光燈，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。所述的長壽命低諧波螢光燈，其中，所述正弦波發生電路包括第二電感，所述第二 電感一端與磁環變壓器的初級線圈連接，另一端連接負載。所述的長壽命低諧波螢光燈，其中，所述負載包括螢光燈和熱敏電阻，所述熱敏電 阻與螢光燈並聯。所述的長壽命低諧波螢光燈，其中，所述功率因數校正電路還包括一電阻，所述電
阻與第一二極體並聯。本實用新型提供了一種長壽命低諧波螢光燈，通過第二二極體從正弦波發生電路 獲得的高頻信號為蓄電電容充電，蓄電電容上的電壓通過第一二極體與整流電路輸出電壓 比較，實現功率因數校正，加寬了整流電路中二極體的導通角，提高功率因數同時降低諧 波。
圖1是本實用新型長壽命低諧波螢光燈較佳實施方式的原理框圖；圖2是本實用新型長壽命低諧波螢光燈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、濾波電路14、將直流 電轉為方波交流電的高頻發生電路15、將方波交流電轉為正弦波交流電的正弦波發生電路 16以及負載17。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RV以及由電感Ll和電容Cl組成的LC濾波器，所述保險管Fl接在交 流電輸入AC的火線上，壓敏電阻RV連接於火線與零線之間，電容Cl連接於火線與零線之 間，電感Ll接在火線上。在產品出現異常電流時，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RV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和 零線，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C2以及二極體D5和D6，所述電容C2 —端連 接整流電路12的輸出負極，另一端連接二極體D5的陽極，二極體D5的陰極接整流電路12 的輸出正極，二極體D6的陽極連接正弦波發生電路16，陰極連接於所述電容C2與二極體 D5之間，將正弦波發生電路16的高頻信號反饋到電容C2為其充電，所述電容C2上的電壓作為反饋電壓通過二極體D5與整流電路12的輸出電壓比較，實現功率因數校正，作為本 實用新型的另一改進實施方式，還可以在二極體D5兩端並聯一電阻，以進一步提高功率因 數，降低諧波。所述濾波電路14包括連接於整流電路12的輸出正極與輸出負極之間的電容C3， 所述電容C3消除幹擾、濾波後改進了高頻發生電路15工作的環境，使其工作更加可靠。所述高頻發生電路15包括電阻Rl至R5、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、電容C4 C6以及二極體D7 D9，所述電阻Rl —端連接於 所述整流電路12的任一輸入端(本實施方式中是與火線連接)，另一端通過電容C4接整流 電路12的輸出負極，二極體D7的陽極連接於所述電阻Rl與電容C4之間，陰極依次通過磁 環變壓器Il的次級線圈Il-a和電阻R2連接三極體Tl的基極，所述二極體D7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的輸出正極並通過電容 C6連接正弦波發生電路16，發射極通過電阻R4連接所述三極體T2的集電極和二極體D8的 陽極，二極體D8的陰極接三極體Tl的集電極，電阻R6和電容C5與二極體D8並聯，所述三 極管T2的基極通過觸發二極體DB3連接所述二極體D7的陽極，還依此通過電阻R3和磁環 變壓器Il的次級線圈Il-b連接整流電路12的輸出負極，三極體T2的發射極通過電阻R5 接整流電路12的輸出負極和二極體D9的陽極，二極體D9的陰極接三極體T2的集電極，所 述磁環變壓器Il的初級線圈Il-O連接於三極體T2的集電極與正弦波發生電路16之間。所述高頻發生電路15的原理如下當接通交流電輸入時，積分電容C4通過啟動電 阻Rl充電，積分電容C4的電壓上升到觸發二極體DB3的門限值(約為32V)時，積分電容 C4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與正弦波發生電路16和負載17以及直流電壓輸入構成正反饋振蕩電路 起振，三極體Tl與T2輪流導通實現了由直流電向高頻交流電的輸出轉換。所述正弦波發生電路16包括電感L2以及電容C7和C8，所述電感L2 —端與磁環 變壓器Il的初級線圈Il-O連接，另一端連接負載17，電容C7 —端連接通過電容C6連接三 極管Tl的集電極，另一端連接於電感L2與負載17之間，電容C8與負載17並聯。所述負載17包括並聯的螢光燈和熱敏電阻PTC。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PTC可用普通熱敏電阻或智能熱敏 電阻，熱敏電阻PTC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，所述功率因數校正電路13由電容C2與二極體 D5和D6組成，正弦波發生電路16的高頻信號通過二極體D6反饋到電容C2，給電容C2充 電，電容C2上的電壓通過二極體D5與整流電路12輸出電壓比較，實現功率因數校正，加寬 了整流電路12中二極體的導通角，功率因數從而可提高到0. 95以上，同時降低了諧波，總 諧波失真THD可達到25以下，改進方案中在二極體D5上並接電阻後功率因數可到0. 98以 上，同時THD可達到20以下。同時，所述功率因數校正電路13的實現方式同時能使本身輸 出電壓降低，低於交流電壓輸入的峰值電壓，從而使整流電路12、功率因數校正電路13、濾 波電路14以及高頻發生電路15的工作電壓降低，使它們的材料耐壓降低，特別是電容C2 在交流電輸入220 MOV的額定電壓下可選200V耐壓就能滿足電路需求，提高了產品的
5可靠性，降低了成本。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1.一種長壽命低諧波螢光燈，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、濾波電路、將直流電轉為方波交流電的高頻發生電路、將方波交流電 轉為正弦波交流電的正弦波發生電路以及負載，其特徵在於，所述功率因數校正電路包括 蓄電電容以及第一和第二二極體，所述蓄電電容的一端連接整流電路的輸出負極，另一端 連接第一二極體的陽極，第一二極體的陰極接整流電路的輸出正極，第二二極體的陽極連 接正弦波發生電路，陰極連接於所述蓄電電容與第一二極體之間，將正弦波發生電路的高 頻信號反饋到蓄電電容為其充電以與整流電路的輸出電壓進行比較。
2.根據權利要求1所述的長壽命低諧波螢光燈，其特徵在於，所述防電磁波幹擾電路 包括保險管、壓敏電阻以及由第一電感和電容組成的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與零線之間，電容連接於火線與零線之間，第一電感接在 火線上。
3.根據權利要求1所述的長壽命低諧波螢光燈，其特徵在於，所述整流電路為橋式整流器。
4.根據權利要求1所述的長壽命低諧波螢光燈，其特徵在於，濾波電路包括連接於整 流電路的輸出正極與輸出負極之間的濾波電容。
5.根據權利要求1所述的長壽命低諧波螢光燈，其特徵在於，高頻發生電路包括啟動 電阻、觸發二極體、磁環變壓器、積分電容以及第一個第二電子開關，所述電阻一端連接於 整流電路的輸入端，另一端通過積分電容連接所述整流電路的輸出負極，所述第一電子開 關的輸入端連接整流電路的輸出正極並通過電容連接所述正弦波發生電路，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積分電容，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，輸出端連接所述整流電路的輸出負極，所述磁環變壓器 的初級線圈連接於第一電子開關的輸出端與正弦波發生電路之間。
6.根據權利要求5所述的長壽命低諧波螢光燈，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。
7.根據權利要求5所述的長壽命低諧波螢光燈，其特徵在於，所述正弦波發生電路包 括第二電感，所述第二電感一端與磁環變壓器的初級線圈連接，另一端連接負載。
8.根據權利要求1中任一權利要求所述的長壽命低諧波螢光燈，其特徵在於，所述負 載包括螢光燈和熱敏電阻，所述熱敏電阻與螢光燈並聯。
9.根據權利要求1至8中任一權利要求所述的長壽命低諧波螢光燈，其特徵在於，所述 功率因數校正電路還包括一電阻，所述電阻與第一二極體並聯。
專利摘要本實用新型提供了一種長壽命低諧波螢光燈，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、濾波電路、將直流電轉為方波交流電的高頻發生電路、將方波交流電轉為正弦波交流電的正弦波發生電路以及負載，其中，所述功率因數校正電路包括蓄電電容以及第一和第二二極體。本實用新型提供的長壽命低諧波螢光燈，通過第二二極體從正弦波發生電路獲得的高頻信號為蓄電電容充電，蓄電電容上的電壓通過第一二極體與整流電路輸出電壓比較，實現功率因數校正，加寬了整流電路中二極體的導通角，提高功率因數同時降低諧波。
文檔編號H02M1/42GK201860499SQ20102052400
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月8日 優先權日2010年9月8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