CN101370344A

CN101370344A - 电子共振荧光灯镇流器

Info

Publication number: CN101370344A
Application number: CNA2008100715352A
Authority: CN
Inventors: 陈炳桂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2009-02-18

Abstract

本发明公开了一种电子共振荧光灯镇流器。旨在提供一种磁场强度高，可使荧光灯管内的堕性气体在电子能以物理共振下激活荧光粉，使彼此独立的气体和荧光粉分子团有机融合瞬间产生光亮。其主要特点：不用灯丝、灯管不漏气，灯管寿命就无限长。在高强度能量转换下，同时可点亮几只灯管，故能省电80－90％以上。可大规模生产，应用范围较广。本发明包括电子电路和共振反应器电路。所述电子电路和共振反应器电路主要由电源滤波直流电路1、功率因数校正电路2、调谐振荡放大电路3、异常保护电路4、和共振反应器电路5组成。本发明适用于工矿，家用，交通，国防，医疗等各个领域的照明，尤其是户外广告牌，地铁等难以更换灯管作业的高空场合应用。

Description

电子共振荧光灯镇流器

技术领域

本发明涉及一种电子共振荧光灯镇流器。

背景技术

目前，在国内外市场，工农业生产、国防建设、医疗、交通等领域都离不开照明光源。几十年来荧光灯应用在照明领域普及最广。可荧光灯灯管在目前都是需要用灯丝预热发光；由于灯丝需要有一定的电流共热而发射电子再经过堕性气体激活荧光粉产生能量发光。因此，产生了一定耗电能量，同时使用寿命也受到限制(一般在3-5千小时)。当今世界全球都在提倡节能减排、绿色环保的大环境下，太阳能灯、节能灯、无极灯等节能产品逐步走进市场。其实荧光灯是一种很适合在各种环境的电光源，人们早于将它从原本直径40.5mm到32.5mm再到现在直径26mm，甚至今天还在开发使用直径16mm节能型荧光灯灯管。可是种种这些还是需要钨丝起发热体。

电子共振荧光灯镇流器是一种以高频振荡电路产生高压脉冲触发荧光灯管内的堕性气体激活荧光粉，使荧光灯再次点燃。点燃的荧光灯由于不使用钨丝，其寿命就没有受到限制。只要荧光粉不变质、玻璃不破裂漏气，其寿命就难于计算的(估计至少可以使用10万小时以上)。例如：设计一个20w的电子共振荧光灯镇流器(在光通量度同等下)它同时可以点亮2支20w荧光灯管，而传统2支20w荧光灯实际功率消牦是在70w左右，比较之下、电子共振荧光灯镇流器比传统节省电资源在60％以上，如果在与传统的白炽灯灯泡对比、可节省电资源90％以上。

发明内容

本发明所要解决的技术是克服现有技术上的不足，提供一种磁场强度高，提高灯管寿命，节省电资源和绿色环保。可以大批量生产、应用范围较宽的电子共振荧光灯镇流器。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括电子电路和共振能源反应器电路。所述的共振能源反应器电路又包括有二个或二个以上的非导磁金属小管图3、图4。所述电子电路主要由电源滤波直流电路、功率因数校正电路、调谐振荡放大输出电路、异常保护电路和共振能源反应器电路构成。所述电源滤波直流电路由电感(L1、L2)和电容(C1、C2)组成的滤波电路、二极管(D1—D4)组成的整流电路构成；所述功率因数校正电路由(IC1)及其外围电阻、电容、MOSFET管(Q1)、升压变压器(T1)和升压二极管(D7)组成的PFC升压变换器构成；所述的调谐振荡放大输出电路由滤波电容(C10)、自激变压器(T2)和MOSFET功放管(Q2、Q3)及电容(C13、C14)、稳压管(D13—D16)等组成的高频自激振荡电路，由电阻(R12—R14)电容(C12)触发管(D9—D12)组成的启动触发电路及由电感磁体(T3)上的扼流圈(N31)组成的高压高频电路构成；所述的异常保护电路由电感磁体(T3)上取样绕组(N32)、整流二极管(D18)电阻(R15、R16)电容(C16)稳压管(D17)依次相接，可控硅(Q4)接在高频自激振荡电路中的MOSFET管(Q3)的删极与源极之间，稳压管(D17)的正极接可控硅(Q4)的控制极。

本发明所提供的电子电路工作原理如下：功率因数校正电路的作用是在AC输入端产生与AC输入电压同相位的电流，使输入电流谐波满足GB/T15144标准规定的限量，并使线路功率因数高于0.99。同时，当AC输入电压在很大的范围波动时，可向高频振荡电路提供升高、稳定的直流电压，该直流电压经过电容(C10)滤波后供给高频自激振荡电路，当电压达到触发管(D9—D12)的击穿电压时，由电阻(R12—R14)电容(C12)触发管(D9—D12)组成的启动触发电路触发，使高频自激振荡电路中自激振荡，电路中自激变压器(T2)的初级线圈(N21)得电，次级线圈(N22、N23)产生感应信号，并使MOSFET功放管(Q2、Q3)交替导通，形成2.65MHz的高频振荡信号，经电感磁体(T3)上的扼流线圈(N31)、电容(C17、C18)组成的高压高频电路输给共振反应器电路再产生高压脉冲电流激发荧光灯灯管内的堕性气体而激活荧光粉发光。此时，启动触发电路停止工作。当发生由于灯管破碎、漏气、负载短路异常情况时，电源电路上设置的自动保护电路开始工作，绕在高压高频电路的电感磁体(T3)上的取样绕组(N32)两端电压升高，经整流二极管(D18)整流，电阻(R15、R16)、电容(C16)延迟，当电压升到使稳压管(D17)击穿时与其正极相接的可控硅(Q4)的控制极被触发，使高频自激振荡电路中的MOSFET功放管(Q2、Q3)停止工作，振荡电路停止振荡，使电路处于低功耗的保护状态，直至故障被排除为止。

所述的共振能源反应器电路(5)中(T4)的(N42)线圈引出端，A端和B端设置二个或二个以上的非导磁金属小管圈套在荧光灯管两端玻璃管壁上图2、图3、图4。

本发明的有益效果是：由于采用了共振能源反应器电路和调谐振荡放大输出电路，所以可以使荧光灯灯管中的堕性气体在电子能以物理共振下激活荧光粉，使彼此独立的气体和荧光粉分子团有机融合，(在没有钨丝电热下)瞬间产生光亮。

例如：一支废弃荧光灯管，两端管头发黑或钨丝绕断，把它放置在能源反应器上的非导磁金属小管圈套上图3，荧光灯管瞬间点亮，无须任何启辉器的帮助。

由于采用了共振能源反应器电路和调谐振荡放大输出电路，所以可以产生强度高的磁场。生产出大功率的电子共振荧光灯镇流器，并可大规模生产，能大大为社会节省电资源，也可节省荧光灯管的成本和大大延长荧光灯管的使用寿命，符合国家提倡节能减排、绿色环保的宏观纲领。本发明结构简单，使用方便，经济效益十分显著。

附图说明

图1、为本发明的电子电路原理图；

图2、为本发明的共振能源反应器电路电感(T4)的结构示意图；

图3、图4、为本发明的共振能源反应器电路外结构示意图；

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本发明包括电子电路(1—4)和共振能源反应器电路(5)。所述共振能源反应器电路又包括相同的二个或二个以上的非导磁金属小管圈套图3、图4，所述电子电路主要由电源滤波直流电路(1)、功率因数校正电路(2)、调谐振荡放大输出电路(3)、异常保护电路(4)和共振能源反应器电路(5)组成；所述共振能源反应器为非导磁金属按一定间距绕制在长方型高磁性体上图2，所述长方型高磁性体为调谐振荡放大输出电路的负载。

所述电子电路图1电源滤波直流电路(1)，电感(L1、L2)和电容(C1、C2)组成的电源滤波网络，其作用是抑制电网上来的电磁干扰。同时，它还对开关电源本身产生的电磁干扰有抑制作用，以保证电网不受污染。二极管(D1—D4)对交流进行整流后获得后续电路工作的直流供电。另外，为了能有效地抑制开机时的浪涌电流，在电源电路中串接一个功率型(NTC)热敏电阻器。

所述电子电路图1功率因数校正电路(2)，传统的非控整流开关电源，由于输入阻抗呈容性，输入电压和输入电流间存在较大相位差，加上输入电流严重非正弦，并呈脉冲状，故功率因数极低，谐波分量很高，给电力糸统带来了严重的谐波污染，造成了用电设备的无功功率增大，浪费电力资源。为了解决这一问题，镇流器加入了功率因数校正电路(2)，由功率因数补偿控制集成电路(IC1)及其外围元件组成，使功率因数可达0.99以上。同时，功率因数校正电路(2)又是一种升压型开关稳压电源，使正常工作时灯的光通量不会随市电电压的涨落而变化。

所述电子电路图1调谐振荡放大输出电路(3)，接通电源后功率因数校正电路输出直流电压，在电容(C10)滤波后，通过电阻(R12—R14)、电容(C11、C12)、触发管(D9—D12)组成驱动电路。在驱动电路的驱动下产生高压高频的工作电压，点亮荧光灯。其中包括变压器(T2)、MOSFET管(Q2、Q3)及其外围电路组成。为了能使荧光灯回路网络的谐振频率与输入回路的谐振频率相同，在MOSFET管(Q3)的删极和源极间并联一个可调电感(L3)。

所述电子电路图1异常保护电路(4)，当出现套在荧光灯管的小管圈脱落或者荧光灯管漏气等异常状态时，镇流器不能正常启动，谐振引火电路一直处于谐振状态，调谐振荡放大输出电路的电流增大到正常电流的3—5倍。如果不采取有效的保护措施，就会造成调谐振荡放大输出电路及前级单元电路因过载而烧毁，甚至引起冒烟、爆裂等事故。所述异常保护电路(4)电感(T3)上取样绕组(N32)的一端接整流管(D18)的正极，另一端接直流电源负极。整流管(D18)的负极接电阻(R15)串联后接稳压管(D17)的负极，稳压管(D17)的正极接可控硅(Q4)的控制极。电阻(R16)一端接整流管(D18)的负极与电阻(R15)的相接处，另一端接直流电源负极。电容(C16)的正极接稳压管(D17)的负极与电阻(R15)的相接处，另一端接直流电源负极。

所述电子电路图1共振能源反应器电路(5)，电感(T4)的(N41)两端，一端接电容(C17)的一端，另一端接直流电源的负极，电容(C17)的另一端接电感(T3)的(N31)与电容(C19)的相接处。可调电容(C18)动片接电感(T3)的(N31)与电容(C17、C19)相接处，另一端定片接直流电源的负极。电感(T4)的(N42)A、B两端各接有二个或二个以上的非导磁金属小管圈各套在荧光灯管的两头玻璃管壁上图3、图4。在启动阶段，荧光灯的等效电阻很大，电感(T4)的(N41)、电容(C17、C18)发生串联谐振，谐振电路经由可调电容(C18)调谐在电感(T4)的(N41、N42)间产生共振效应，(N42)A、B两端形成很高(约3000V)的点火电压，荧光灯管内的堕性气体瞬间受压而激活荧光粉点亮荧光灯。

Claims

1.电子共振荧光灯镇流器它包括电子电路和共振能源反应器电路图1；所述电子电路主要由电源滤波直流电路(1)、功率因数校正电路(2)、调谐振荡放大输出电路(3)、异常保护电路(4)和共振能源反应器电路(5)组成；其特征在于：所述共振能源反应器电路为非导磁金属按一定间距绕制在长方型高磁性体上图2，所述长方型高磁性体为所述调谐振荡放大输出电路(3)的负载。

2.根据权利要求1所述的电子共振荧光灯镇流器，其特征在于：它由电源滤波直流电路、功率因数校正电路、调谐振荡放大输出电路、异常保护电路和共振能源反应器电路组成；所述电源滤波直流电路由电感(L1、L2)和电容(C1、C2)组成的滤波电路、二极管(D1—D4)组成的整流电路构成；所述功率因数校正电路由(IC1)及其外围电阻、电容、MOSFET管(Q1)、升压变压器(T1)和升压二极管(D7)组成的PFC升压变换器构成；所述的调谐振荡放大输出电路由滤波电容(C10)、自激变压器(T2)和MOSFET功放管(Q2、Q3)及电容(C13、C14)、稳压管(D13—D16)等组成的高频自激振荡电路，由电阻(R12—R14)电容(C12)触发管(D9—D12)组成的启动触发电路及由电感磁体(T3)上的扼流圈(N31)组成的高压高频电路构成；所述的异常保护电路由电感磁体(T3)上取样绕组(N32)、整流二极管(D18)电阻(R15、R16)电容(C16)稳压管(D17)依次相接，可控硅(Q4)接在高频自激振荡电路中的MOSFET管(Q3)的删极与源极之间，稳压管(D17)的正极接可控硅(Q4)的控制极。

3.根据权利要求1或2所述电子共振荧光灯镇流器，其特征在于：所述共振能源反应器电路(5)在调谐振荡放大输出电路(3)经由电感磁体(T3)上的扼流圈(N31)、电容(C17、C18)产生高压高频在长方型高磁性体(T4)上组成共振能源，所述的长方型高磁性体图2、电感(T4)的A端B端再连接二个或二个以上的非导磁金属小管圈图3、图4套在荧光灯管两端玻璃管壁上，图3、C为屏蔽引线接电子电路图1电容(C15)的C端。