一種無極燈鎮流電路的製作方法

2024-03-08 15:11:15

專利名稱：一種無極燈鎮流電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無極燈鎮流電路，尤其是一種用於電磁感應 無極燈的具備啟動保護功能的鎮流電路。
背景技術：
電磁感應無極燈是高光效、長壽命的新一代節能燈。電磁感應無 極燈由於突破了傳統的白熾燈、氣體放電燈的工作模式，其不需要電 極的放電工作方式，使傳統的氣體放電光源由於電極濺射而引起燈管 發黑或電極發射材料耗盡而導致燈管壽命終止等問題得到避免和克 服。其高光效、長壽命、高顯色性、光線穩定等特點，使它成為理想 的綠色照明光源之一。
目前電磁感應無極燈是由電子鎮流器、功率耦合線圈、無極螢光 燈管組合而成的。其燈管是一個真空放電腔體,形成連續的閉合放電 環路，放電腔通過繞以功率耦合線圈的環形鐵氧體磁芯的中心軸線， 電子鎮流器產生的高頻電磁能量通過功率耦合線圈耦合進入放電的 等離子體中。功率耦合線圈和放電腔體可以視為一個變壓器的初級和 次級，通過線圈的電流產生交變的磁通量,進而又沿放電腔產生感應 電場來維持等離子體發光。
電磁感應無極特殊的工作方式對鎮流器提出了特殊的要求，如何
3保證電磁感應無極燈安全、可靠、可控、穩定地工作，是無極燈鎮流
器設計開發重點要解決的問題。
現有的技術普遍存在著以下問題
(1) 沒有開路啟動保護，在燈管沒有接上鎮流器的狀態下，鎮流 器上電很容易導致鎮流器自身的損壞；
(2) 沒有破燈啟動保護，在燈管破裂而無法啟動時，鎮流器上電 很容易導致鎮流器自身的損壞。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種無極燈鎮流電路，除了具備多種 常規的異常保護(短路保護、運行中開路保護、過流保護)以外，還 具備開路啟動保護、破燈啟動保護功能。
本實用新型是這樣實現上述目的的
一種無極燈鎮流電路，包括濾波整流電路、功率因數校正電路、 功率輸出電路、半橋驅動電路、輸出採樣電路，還包括啟動保護電路，
啟動保護電路與功率因數校正電路的直流輸出端DCBUS、功率輸出電 路的電流檢測端SMP、無極燈燈管、輸出採樣電路的輸出端VSMP，啟 動保護電路與半橋驅動電路的保護信號端或電源端VDD相連，在啟動 保護電路獲得電源後，檢測無極燈管是否存在及是否破裂，若無極燈 管不存在或存在但己破裂，則及時向半橋驅動電路發出保護信號使其 停止工作。
本實用新型進一步的改進在於，所述的功率輸出電路(4)內的輸出隔離電容C29，啟動保護電路通過輸出隔離電容C29到無極燈管 之間的任何一點與無極燈管連接。
本實用新型更進一步的改進在於，輸出採樣電路的電感L5'和 功率輸出電路的電感L5繞在同一磁芯上。
本實用新型更進一步的改進在於，所述功率輸出電路的可恢復溫 度保險絲TF1串聯在輸出線路上。
採用上述技術方案，本實用新型提供的鎮流電路可靠性高、功率 因數高，具有對無極燈管電壓、電流的檢測功能，可恆功率輸出以保 持功率穩定和光輸出的穩定；能夠提供無極燈管過流、過壓、短路、 開路保護；還能夠提供開路啟動保護、破燈啟動保護功能。


圖1是本實用新型的電路原理框圖； 圖2是本實用新型的電路原理本實用新型的電路原理圖2上所有的相同的標識都是連接在一 起的。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例來進一步說明本實用新型的技術方案。 參照圖1、圖2，本實用新型所提供的無極燈鎮流電路，包括濾 波整流電路l、功率因數校正電路2、半橋驅動電路3、功率輸出電路4、輸出採樣電路5、啟動保護電路6。
輸入電源經濾波整流電路1整流後送功率因數校正電路2獲得升 壓的穩壓直流電，該直流電經過由半橋驅動電路3控制的功率輸出電 路4產生高頻高壓的工作電壓點亮無極燈管7。
輸出採樣電路5與功率輸出電路4相連，獲取功率輸出電路4的 輸出電壓通過連線傳遞給半橋驅動電路3，獲取功率輸出電路4的電 流信號，通過連線傳遞給啟動保護電路6。
啟動保護電路6與功率因數校正電路2的直流輸出端、功率輸出 電路4的電流檢測端、無極燈燈管7、輸出採樣電路5的輸出端、半 橋驅動電路3相連，在啟動保護電路6獲得電源後，它檢測無極燈管 7是否存在及是否破裂，若無極燈管7不存在或存在但已破裂，則及 時向半橋驅動電路3發出啟動保護信號以保護鎮流電路。
半橋驅動電路3啟動後自動進入無極燈燈管7啟動程序，驅動功 率輸出電路4進行無極燈燈管7啟輝，啟輝成功後根據輸出採樣電路 5傳來的輸出信號進行動態輸出調節，保持無極燈燈管7在一定功率 下工作，並隨時根據各種異常情況採取停止輸出的保護動作。在無極 燈燈管7啟輝過程中，若半橋驅動電路3收到啟動保護電路6的保護 信號，將立即停止啟輝過程。 下面詳細描述一種無極燈鎮流電路的電路結構
1、濾波整流電路l，包括電容C1至C8、電感L1、 L2、 L3組成 的濾波電路及橋式整流器B1等。交流輸入電路與濾波電路相連，其 作用是抑制電網上來的電磁幹擾，同時抑制鎮流電路本身產生的電磁幹擾，以保護電網。橋式整流器Bl對交流電進行整流後獲得維持後
續電路工作的直流供電。另外為了避免冷啟動電流過大，熱敏電阻
NTC串聯於電源輸入端。為了避免過流損壞線路，還在電源輸入端串 有保險管。
2、 功率因數校正電路2，包括一個功率因數控制集成電路IC2 及其外圍元件。在輸出端DCBUS提供恆定直流電壓。
3、 半橋驅動電路3，包括半橋驅動集成電路IC1及其外圍元件等。
4、 功率輸出電路4，在半橋驅動電路3的驅動下產生高頻高壓的 工作電壓點亮無極燈燈管7，包括M0S管Q1、 M0S管Q2、電容C29、 可恢復溫度保險絲TF1、電感L5、電容C30、變壓器L4等。MOS管 Ql的漏極與功率因數校正電路2的輸出端DCBUS連接，M0S管Ql的 源極與M0S管Q2的漏極連接，M0S管Ql的源極接電流取樣點SMP; M0S 管Ql的柵極串聯電阻R40連接；M0S管Q2的柵極串聯電阻R42之後 與半橋驅動電路4連接。變壓器L4的次級另一端串聯電容C29、可 恢復溫度保險絲TF1、電感L5、電容C30之後與輸出採樣電路6連接； C30與無極燈燈管7並聯連接。
5、 輸出採樣電路5，包括輸出電壓取樣電感L5'、輸出電流取 樣電阻R34等。L5'為附加在L5上的取樣線圈，用於感應輸出電壓 波形，獲得輸出電壓信號。
6、 啟動保護電路6，啟動保護電路6與功率因數校正 路2的直 流輸出端DCBUS、功率輸出電路4的電流檢測端SMP、無極燈燈管7、輸出採樣電路5的輸出端VSMP、半橋驅動電路3的保護信號端或電 源端VDD相連。與無極燈管7的連接可以在輸出隔離電容C30到無極 燈燈管7之間的任何一點連接，比如輸出扼流電感L5的兩端或可恢 復溫度保險絲TF1的兩端。
鎮流電路的原理如下
接通電源後，經功率因數校正電路2獲得工作電源，在功率因數 控制集成電路IC2的控制下，使整個鎮流電路的功率因數可達0.99 以上；在電源輸入端交流電壓在85V 到265V 之間變化時保持輸出端 DCBUS的直流電壓恆定；同時將鎮流電路的總諧波含量控制在8%以 內。
在啟動保護電路6獲得電源後，檢測無極燈管7是否存在及是否 破裂，若無極燈管7不存在或存在但已破裂，則及時向半橋驅動電路 3發出保護信號使其停止工作。在半橋驅動電路3的電容C26充電達 到11V時，半橋驅動集成電路IC1啟動，振蕩電路起振，開始向功率 輸出電路4提供對稱的方波驅動信號，功率輸出電路4開始工作。半 橋驅動集成電路IC1首先進行的是啟輝過程進行從高到低進行頻率 掃描，最低頻率由電阻R30和電容C22決定；當掃描頻率逐步降低到 一定程度，在電容C30兩端產生高壓，實現無極燈管7的啟輝。隨後 半橋驅動電路3進入正常工作狀態。
輸出採樣電路5的電壓取樣電感L5'從L5感應電壓經整流後得 到無極燈管7上的電壓狀態信號並傳遞到輸出VSMP;電流取樣電阻R34取得無極燈管7上的電流狀態信號並傳遞到半橋驅動電路3，通 過電阻R35和電阻R28進入半橋驅動集成電路IC1。半橋驅動集成電 路IC1根據輸出情況調整輸出頻率，閉環調節輸出功率使其恆定；同 時若出現開路、短路、過流、過壓等情況則自動停止驅動輸出，進入 保護狀態，直到下次電源上電。
功率輸出電路4的可恢復溫度保險絲TF1串聯在輸出線路上，當 鎮流電路工作溫度過高時將自動切斷功率輸出，直到溫度降低到一定 程度才自動恢復連接，起到過熱保護的作用。
權利要求1、一種無極燈鎮流電路，包括濾波整流電路(1)、功率因數校正電路(2)、半橋驅動電路(3)、功率輸出電路(4)、輸出採樣電路(5)，其特徵在於所述鎮流電路還包括啟動保護電路(6)，所述啟動保護電路(6)與功率因數校正電路(2)的直流輸出端DCBUS、功率輸出電路(4)的電流檢測端SMP、無極燈燈管(7)、輸出採樣電路(5)的輸出端VSMP，啟動保護電路(6)與半橋驅動電路(3)的保護信號端或電源端VDD相連，在啟動保護電路(6)獲得電源後，其檢測無極燈管(7)是否存在或是否破裂，若無極燈管(7)不存在或存在但已破裂，則及時向半橋驅動電路(3)發出保護信號並使其停止工作。
2、 根據權利要1所述的無極燈鎮流電路，其特徵在於所述的功率輸出電路(4)內的輸出隔離電容C29，啟動保護電路(6)通過輸出隔離電容C29到無極燈管(7)之間的任何一點與無極燈管(7)連接。
3、 根據權利要1所述的無極燈鎮流電路，其特徵在於輸出採樣電路(5)的電感L5'和功率輸出電路(4)的電感L5繞在同一磁芯上。
4、 根據權利要l所述的無極燈鎮流電路，其特徵在於所述功率輸出電路(4)的可恢復溫度保險絲TF1串聯在輸出線路上。
專利摘要一種無極燈鎮流電路，包括濾波整流電路、功率因數校正電路、功率輸出電路、半橋驅動電路、輸出採樣電路，還包括啟動保護電路，啟動保護電路與功率因數校正電路的直流輸出端DCBUS、功率輸出電路的電流檢測端SMP、無極燈燈管、輸出採樣電路的輸出端VSMP，啟動保護電路與半橋驅動電路的保護信號端或電源端VDD相連，在啟動保護電路獲得電源後，檢測無極燈管是否存在及是否破裂，若無極燈管不存在或存在但已破裂，則及時向半橋驅動電路發出保護信號使其停止工作。本實用新型除了具備多種異常保護(短路保護、運行中開路保護、過流保護)等以外，還具備開路啟動保護、破燈啟動保護功能。
文檔編號H05B41/285GK201393338SQ200820215749
公開日2010年1月27日 申請日期2008年11月27日 優先權日2008年11月27日
發明者張蘇新, 曾祥緒 申請人:常州菲爾普照明電器有限公司