低頻無極燈鎮流器的製作方法

2024-03-08 10:38:15

專利名稱：低頻無極燈鎮流器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子鎮流器，具體為一種低頻無極燈鎮流器。
背景技術：
低頻無極燈是一種長壽命、高光效、高顯色指數、無光閃、節能環保、可做大功率輸出的新型光源。現有低頻無極燈主要由鎮流器、耦合器、燈管三部分組成。如圖I所示，鎮流器包括EMC濾波電路、橋式整流電路、直流升壓電路、MOS管驅動電路、MOS管功率輸出電路、第三晶體三極體BG3、15V第三穩壓管DW3及第五電容C5。EMC 濾波電路由第一跨線電容Cl、第一共模電感器LI、第二跨線電容C2、第二共模電感器L2及第三跨線電容C3依次連接組成。橋式整流電路由四個整流二極體D1、D2、D3、D4連接組成。 直流升壓電路是包括L6561D晶片Ul、第三高頻變壓器T3、第一 MOS管Ql、第六晶體二極體 D6、第九晶體二極體D9的400V升壓典型應用電路，其中，第三高頻變壓器T3的初級繞組一端與第六晶體二極體D6的陽極端連接，第六晶體二極體D6的陰極端是直流升壓電路輸出端A (啟動後輸出直流電壓400V);第三高頻變壓器T3的次級繞組一端接地、其另一端與第九晶體二極體D9的陽極端連接，第九晶體二級管D9的陰極端是高頻變壓器次級繞組輸出端B (啟動後輸出直流電壓25伏)，第九晶體二極體D9的陰極端經第四電容C4接地。MOS 管驅動電路包括FM2822晶片U2。MOS管功率輸出電路包括第二 MOS管Q2、第三MOS管Q3、 第四高頻變壓器T4，其中，第二 MOS管Q2的源極S和第三MOS管Q3的漏極D的公共端為 MOS管功率輸出電路的輸出端，即鎮流器的輸出端。現有低頻無極燈的鎮流器連接結構如下EMC濾波電路的第一、二輸出端分別與橋式整流電路的第一、二輸入端連接，橋式整流電路的第一輸出端接地、其第二輸出端與直流升壓電路的輸入端連接，高頻變壓器次級繞組輸出端B與第三晶體三極體BG3的集電極連接，第三晶體三極體BG3的基極經15V第三穩壓管DW3接地，且第三晶體三極體BG3的基極和集電極之間並聯第一零五電阻R105，15V第三穩壓管DW3兩端並聯第五電容C5 ;第三晶體三極體BG3的發射極與MOS管驅動電路中的FM2822晶片U2的第十二引腳連接，且第三晶體三極體BG3的發射極經第八晶體二極體D8與直流升壓電路中的L6561D晶片Ul的第八引腳連接；直流升壓電路的輸出端A與MOS管功率輸出電路中的第二 MOS管Q2的漏極D連接，MOS管驅動電路中FM2822晶片U2的第九、i^一引腳分別與MOS管功率輸出電路連接，MOS管功率輸出電路的輸出端即為現有鎮流器的輸出端。現有低頻無極燈的工作原理是220V交流電經EMC濾波電路、橋式整流電路、直流升壓電路後，由直流升壓電路輸出端A輸出400V電壓對MOS管功率輸出電路供電，同時，直流升壓電路中的高頻變壓器次級繞組輸出端B輸出25V電壓，觸發第三晶體三極體BG3導通，向MOS管驅動電路輸入13. 5V電壓，進而MOS管驅動電路驅動MOS管功率輸出電路輸出射頻電流至耦合器，使耦合器產生一個交變磁場，該交變磁場感應到無極燈V的燈管內，使無極燈V的燈管內的氣體發生電離，從而激發螢光粉發出可見光。
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現有低頻無極燈鎮流器存在如下缺點鎮流器中，MOS管驅動電路由13. 5V電壓驅動供電，13. 5V電壓由直流升壓電路中高頻變壓器的一組繞組獲得，通過第三晶體三極體 BG3輸出13. 5V電壓，然而穩定的13. 5V電壓需等到無極燈啟輝以後，即400V直流電壓有了負載以後才能獲得，所以，在無極燈首次啟動時，經多次測試，第三晶體三極體BG3輸出電壓均低於10V，是一個逐漸增大到13. 5V電壓的過程。同樣，首次啟動時，400V直流電壓也不足，這是因為13. 5V電壓與400V直流電壓都接有濾波電容，充滿電需要一定的時間。所以，無極燈首次啟動時，第三晶體三極體BG3多次輸出電壓均達不到設計值13. 5V，就很容易造成MOS管的驅動電壓不足，使其不能徹底導通，同時，直流升壓電路輸出端A輸出的直流電壓小於400V，造成鎮流器對耦合器輸出的電流偏小，又給無極燈啟輝帶來一定的困難， 如此不良循環，MOS管驅動電路由於導通不夠，極易擊穿，造成鎮流器燒毀。因此，有必要對現有的鎮流器做一些改進，提高低頻無極燈的啟動性能。

發明內容
本發明為了解決在低頻無極燈首次啟動時，鎮流器中的MOS管驅動電路驅動電壓不足，不能獲得穩定的13. 5V供電電壓的問題，提供了一種新型的低頻無極燈鎮流器。本發明是採用如下技術方案實現的一種低頻無極燈鎮流器，包括EMC濾波電路， 橋式整流電路，直流升壓電路，包含FM2822晶片U2的MOS管驅動電路，MOS管功率輸出電路，第三晶體三極體BG3，15V第三穩壓管DW3，第五電容C5，第八晶體二極體D8和第一零五電阻R105。所述直流升壓電路包含L6561D晶片Ul、第三高頻變壓器T3、第一 MOS管Q1、第六晶體二極體D6、第九晶體二極體D9 ;其中，第三高頻變壓器T3的初級繞組一端與第六晶體二極體D6的陽極端連接，第六晶體二極體D6的陰極端是直流升壓電路的輸出端A ;第三高頻變壓器T3的次級繞組一端接地、其另一端與第九晶體二極體D9的陽極端連接，第九晶體二級管D9的陰極端是高頻變壓器次級繞組輸出端B。所述EMC濾波電路連接橋式整流電路，橋式整流電路連接直流升壓電路，直流升壓電路輸出端A與MOS管功率輸出電路的輸入端連接，直流升壓電路中高頻變壓器次級繞組輸出端B與第三晶體三極體BG3的集電極連接，第三晶體三極體BG3的發射極與MOS管驅動電路輸入端連接且通過第八晶體二極體D8與直流升壓電路中L6561D晶片Ul的第八引腳連接，第三晶體三極體BG3的基極通過15V第三穩壓管DW3接地，15V第三穩壓管DW3 兩端並聯第五電容C5，MOS管驅動電路連接MOS管功率輸出電路。還包括第二複合晶體三極體BG2及13. 5V控制電路。所述第二複合晶體三極體BG2用於直接替換第三晶體三極體BG3。所述13. 5V控制電路包括由第一零一電阻RlOl和第一零二電阻R102串聯構成的第一電壓米樣電路、第一晶體三極體BGl及光電稱合器ICl。第一電壓採樣電路的一端與直流升壓電路輸出端A連接、其另一端接地，且當直流升壓電路輸出端A輸出電壓為400V時，第一零一電阻RlOl和第一零二電阻R102的中間節點的電壓為20V。第一晶體三極體BGl的基極經第一零三電阻R103和18V第二穩壓管DW2與第一零一電阻RlOl和第一零二電阻R102的中間節點連接，第一晶體三極體BGl的集電極與光電耦合器ICl中的發光二極體DlOl的陰極連接，第一晶體三極體BGl的發射極接地，第一晶體三極體BGl的基極與發射極之間並聯第一零二電容C102。光電耦合器ICl中發光二極體DlOl的陽極端經第一零四電阻R104和18V第一穩壓管DWl與高頻變壓器次級繞組輸出端B連接，且發光二極體DlOl的陽極端與地之間並聯有第一零一電容C101。光電耦合器ICl中光敏三極體BG4的集電極與第二複合晶體三極體BG2的集電極連接，且其發射極經第一零五電阻R105與第二複合晶體三極體BG2的基極連接。工作時，無極燈首次啟動時，在13. 5V控制電路作用下，第二複合晶體三極體BG2 可以直接輸出穩定的13. 5V電壓，不存在逐漸增大到13. 5V電壓的過程，MOS管驅動電路就可以直接驅動MOS管功率輸出電路向耦合器輸出功率，點亮無極燈，這樣，大大提高了無極燈的啟動性能。本發明結構簡單、設計合理、成本低廉，有效解決了現有無極燈鎮流器首次啟動時，首次啟動脈衝電壓達不到預定值，無極燈啟動困難的問題。


圖I是現有低頻無極燈鎮流器的電路結構原理圖。圖2是本發明所述的低頻無極燈鎮流器的電路結構原理圖。圖中，LI-第一共模電感器，L2-第二共模電感器，BG1、BG3-第一、三晶體三極體， BG2-第二複合晶體三極體，BG4-光敏三極體，Q1、Q2、Q3-第一、二、三MOS管，T3、T4_第三、 四高頻變壓器，ICl-光電耦合器，U1-L6561D晶片，U2-FM2822晶片，V-無極燈。
具體實施例方式下面結合圖I及圖2對本發明進行詳細說明。一種低頻無極燈鎮流器，包括EMC濾波電路，橋式整流電路，直流升壓電路，包含 FM2822晶片U2的MOS管驅動電路，MOS管功率輸出電路，第三晶體三極體BG3，15V第三穩壓管DW3,第五電容C5,第八晶體二極體D8和第一零五電阻R105。所述直流升壓電路包含L6561D晶片Ul、第三高頻變壓器Τ3、第一 MOS管Q1、第六晶體二極體D6、第九晶體二極體D9 ;其中，第三高頻變壓器Τ3的初級繞組一端與第六晶體二極體D6的陽極端連接，第六晶體二極體D6的陰極端是直流升壓電路的輸出端A ;第三高頻變壓器Τ3的次級繞組一端接地、其另一端與第九晶體二極體D9的陽極端連接，第九晶體二級管D9的陰極端是高頻變壓器次級繞組輸出端B。所述EMC濾波電路連接橋式整流電路，橋式整流電路連接直流升壓電路，直流升壓電路輸出端A與MOS管功率輸出電路的輸入端連接，直流升壓電路中高頻變壓器次級繞組輸出端B與第三晶體三極體BG3的集電極連接，第三晶體三極體BG3的發射極與MOS管驅動電路輸入端連接且通過第八晶體二極體D8與直流升壓電路中L6561D晶片Ul的第八引腳連接，第三晶體三極體BG3的基極通過15V第三穩壓管DW3接地，15V第三穩壓管DW3 兩端並聯第五電容C5，MOS管驅動電路連接MOS管功率輸出電路。還包括第二複合晶體三極體BG2及13. 5V控制電路。所述第二複合晶體三極體BG2用於直接替換第三晶體三極體BG3。
所述13. 5V控制電路包括由第一零一電阻RlOl和第一零二電阻R102串聯構成的第一電壓米樣電路、第一晶體三極體BGl及光電稱合器ICl。第一電壓採樣電路的一端與直流升壓電路輸出端A連接、其另一端接地，且當直流升壓電路輸出端A輸出電壓為400V時，第一零一電阻RlOl和第一零二電阻R102的中間節點的電壓為20V(設定為20V的目的是當直流升壓電路輸出端A輸出400V電壓時，足以使第一晶體三極體BGl導通)。第一晶體三極體BGl的基極經第一零三電阻R103和18V第二穩壓管DW2與第一零一電阻RlOl和第一零二電阻R102的中間節點連接，第一晶體三極體BGl的集電極與光電耦合器ICl中的發光二極體DlOl的陰極連接，第一晶體三極體BGl的發射極接地，第一晶體三極體BGl的基極與發射極之間並聯第一零二電容C102。光電耦合器ICl中發光二極體DlOl的陽極端經第一零四電阻R104和18V第一穩壓管DWl與高頻變壓器次級繞組輸出端B連接，且發光二極體DlOl的陽極端與地之間並聯有第一零一電容C101。光電耦合器ICl中光敏三極體BG4的集電極與第二複合晶體三極體BG2的集電極連接，且其發射極經第一零五電阻R105與第二複合晶體三極體BG2的基極連接。具體工作時，如圖2所不,光電稱合器ICl中發光二極體DlOl的陽極端I施加一合適電壓時，發光二極體DlOl才能導通；同理,第一晶體三極體BGl的基極端2施加一合適電壓時，第一晶體三極體BGl才能導通。低頻無極燈首次啟動時，220V交流電經EMC濾波電路、橋式整流電路、直流升壓電路後，當直流升壓電路輸出端A的輸出電壓使得第一晶體三極體BGl的基極端2的電壓達到合適值時，第一晶體三極體BGl導通；同時，當直流升壓電路中高頻變壓器次級繞組輸出端B的輸出電壓使得發光二極體DlOl的陽極端I的電壓達到合適值時，發光二極體DlOl導通，此時，光電耦合器ICl中的光敏三極體BG4導通，高頻變壓器次級繞組輸出端B通過光敏三極體BG4、第一零五電阻R105和15V第三穩壓管DW3 向第二複合晶體三極體BG2提供偏置電壓，然而，15V第三穩壓管DW3對第二複合晶體三極體BG2偏置電壓穩壓，即對第二複合晶體三極體BG2提供穩定的15V偏置電壓，這樣，第二複合晶體三極體BG2導通，直接向MOS管驅動電路輸出穩定的13. 5V電壓，進而MOS管驅動電路驅動MOS管功率輸出電路輸出功率至耦合器，使耦合器產生一個交變磁場，該交變磁場感應到無極燈V的燈管內，使無極燈V的燈管內的氣體發生電離，從而激發螢光粉發出可見光。基於上述過程，第二複合晶體三極體BG2輸出13. 5V電壓是由發光二極體DlOl的陽極端I和第一晶體三極體BGl的基極端2的電壓共同控制的，即只有當發光二極體DlOl 的陽極端I和第一晶體三極體BGl的基極端2的電壓同時都達到合適值後，第二複合晶體三極體BG2才能導通並穩定輸出13. 5V電壓，這樣就不存在逐漸升高到13. 5V電壓的過程， 解決了在現有鎮流器中，首次啟動時，400V直流電壓不足和第三晶體三極體BG3輸出電壓總是低於13. 5V的問題。因此，低頻無極燈首次啟動時，鎮流器中的首次啟動MOS管柵極脈衝電壓即達到設計值13. 5V，使鎮流器MOS管徹底導通，輸出功率到耦合器，點亮無極燈，避免了鎮流器被燒壞，使得無極燈的啟動性能得到了很大的提高，尤其在冬季嚴寒地帶，效果更為明顯。
權利要求
1.一種低頻無極燈鎮流器，包括EMC濾波電路，橋式整流電路，直流升壓電路，包含 FM2822晶片(U2)的MOS管驅動電路，MOS管功率輸出電路，第三晶體三極體(BG3)，15V第三穩壓管(DW3),第五電容(C5),第八晶體二極體(D8)和第一零五電阻(R105)；所述直流升壓電路包含L6561D晶片(U1)、第三高頻變壓器(T3)、第一 MOS管(Q1)、第六晶體二極體(D6)、第九晶體二極體(D9);其中，第三高頻變壓器(T3)的初級繞組一端與第六晶體二極體(D6)的陽極端連接，第六晶體二極體(D6)的陰極端是直流升壓電路的輸出端A ;第三高頻變壓器(T3)的次級繞組一端接地、其另一端與第九晶體二極體(D9)的陽極端連接，第九晶體二級管(D9)的陰極端是高頻變壓器次級繞組輸出端B ;所述EMC濾波電路連接橋式整流電路，橋式整流電路連接直流升壓電路，直流升壓電路輸出端A與MOS管功率輸出電路的輸入端連接，直流升壓電路中高頻變壓器次級繞組輸出端B與第三晶體三極體(BG3)的集電極連接，第三晶體三極體(BG3)的發射極與MOS管驅動電路輸入端連接且通過第八晶體二極體(D8)與直流升壓電路中L6561D晶片(Ul)的第八引腳連接，第三晶體三極體(BG3)的基極通過15V第三穩壓管(DW3)接地，15V第三穩壓管 (DW3)兩端並聯第五電容(C5)，MOS管驅動電路連接MOS管功率輸出電路；其特徵在於還包括第二複合晶體三極體(BG2)及13. 5V控制電路；所述第二複合晶體三極體(BG2)用於直接替換第三晶體三極體(BG3)；所述13. 5V控制電路包括由第一零一電阻(RlOl)和第一零二電阻(R102)串聯構成的第一電壓採樣電路、第一晶體三極體(BGl)及光電耦合器(ICl);第一電壓採樣電路的一端與直流升壓電路輸出端A連接、其另一端接地，且當直流升壓電路輸出端A輸出電壓為400V時，第一零一電阻(RlOl)和第一零二電阻(R102)的中間節點的電壓為20V ；第一晶體三極體(BGI)的基極經第一零三電阻(Rl03 )和18V第二穩壓管(DW2 )與第一零一電阻(R101)和第一零二電阻(R102)的中間節點連接，第一晶體三極體(BGl)的集電極與光電耦合器(ICl)中的發光二極體(DlOl)的陰極連接，第一晶體三極體(BGl)的發射極接地，第一晶體三極體(BGl)的基極與發射極之間並聯第一零二電容(C102)；光電耦合器(ICl)中發光二極體(DlOl)的陽極端經第一零四電阻(R104)和18V第一穩壓管(DWl)與高頻變壓器次級繞組輸出端B連接，且發光二極體(DlOl)的陽極端與地之間並聯有第一零一電容(ClOl)；光電耦合器(ICl)中光敏三極體(BG4)的集電極與第二複合晶體三極體(BG2)的集電極連接，且其發射極經第一零五電阻(R105)與第二複合晶體三極體(BG2)的基極連接。
全文摘要
本發明涉及電子鎮流器，具體為一種低頻無極燈鎮流器，解決了在低頻無極燈首次啟動時，鎮流器中的MOS管驅動電路驅動電壓不足，不能獲得穩定的13.5V供電電壓的問題。一種低頻無極燈鎮流器，包括EMC濾波電路，橋式整流電路，直流升壓電路，包含FM2822晶片(U2)的MOS管驅動電路，MOS管功率輸出電路，第三晶體三極體(BG3)，15V第三穩壓管(DW3)，第五電容(C5)，第八晶體二極體(D8)和第一零五電阻(R105)；還包括第二複合晶體三極體(BG2)及13.5V控制電路。本發明結構簡單、設計合理、成本低廉，大大提高了無極燈的啟動性能。
文檔編號H05B41/282GK102612239SQ20121009449
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者張天龍, 洪路 申請人:張天龍, 洪路