CN101586790A - 一种无极灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无极灯。它包括无极灯灯体，其内设有无极灯电路，所述电路包括输入滤波器、慢升压整流电路、它与输入滤波电路的输出端相接、定压触发电路及自激振荡高频变换器等部分。本发明首先把市电转换为直流电，再变换成高频电能，高频电能通过灯泡中心部位的感应线圈产生强磁场，磁场能感应进灯泡内，使灯泡内气体雪崩电离形成等离子体，等离子体中的受激汞原子在返回基态过程中辐射出254nm的紫外线，灯泡内壁荧光粉受到紫外线照射而转换成可见光，具有高光效、高显色性、无频闪和长寿命的优良特性。

Description

一种无极灯
技术领域
本发明涉及一种照明装置，特别是一种无极灯。
背景技术
目前，人们所普遍使用的发光照明用具有荧光灯，节能灯，白炽灯等，这些光源的工作原理都是通过灯丝加热或灯丝电离气体发光的。但是，它们都普遍存在着发光效率低，功率因素低，通光率差，显色性差，具有50赫兹的工频闪烁等诸多缺点，且使用寿命不稳定，易损坏。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单的具有高光效、高显色性、无频闪和长寿命的无极灯。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：一种无极灯，它包括：无极灯灯体，其内设置有无极灯电路，所述无极灯电路包括：
输入滤波器，它能够滤除输入噪音和高频干扰信号，其输入端连接交流输入；
慢升压整流电路，它与输入滤波电路的输出端相接，用于输出直流工作电压；
无源滤波电路，它与慢升压整流电路的输出端相连，能够调整功率；
定压触发电路，它与无源滤波电路的输出端相连，能够保证电子整流器安全启动；
自激振荡高频变换器，它与定压触发电路的输出端相连，将直流转变为高频交流，然后再驱动无极灯放电腔进行发光工作。
作为上述实施方式的进一步改进，所述无源滤波电路为逐流滤波电路。
作为上述实施方式的进一步改进，所述输入滤波器包括共模电感和跨接在它两端的滤波电容。
作为上述实施方式的进一步改进，所述慢升压整流电路包括由第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管及第四整流二极管组成的桥式整流器，所述第三整流二极管并联有升压电容。
作为上述实施方式的进一步改进，所述无源滤波电路包括第一低频滤波电容、第二低频滤波电容、第一二极管、第二二极管及第三二极管；所述第一二极管、第二二极管及第三二极管串联，第二二极管的正负极分别与第一二极管的负极、第二二极管的正极连接，所述第一低频滤波电容的正负极分别与第一二极管的负极、第二二极管的正极连接，所述第二低频滤波电容的正负极分别与第二二极管的负极、第三二极管的正极连接；第三二极管的正极与第一二极管的负极分别接所述桥式整流器的输出端。
作为上述实施方式的进一步改进，所述定压触发电路包括第一分压电阻、第二分压电阻，储能电容、双向触发二极管及第四二极管，所述分压电阻与分压电阻串联，第一分压电阻与第二分压电阻公共端分别连接双向触发器和第四二极管的正极，所述第四二极管另一端连接自激震荡高频变换器，所述双向触发器另一端及第二分压电阻的另一端为所述定压触发电路的输出端，所述储能电容与分压电阻并联，所述第一分压电阻，第二分压电阻分别连接无源滤波电路的输出端。
作为上述实施方式的进一步改进，所述自激振荡高频变换器包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、耦合变压器、电感线圈、负载线圈和第一电容、第二电容、第三电容，所述耦合变压器的初级线圈连接所述定压触发电路的输出端，所述耦合变压器第一次级线圈及第二次级线圈的一端分别连接第一场效应晶体管及第二场效应晶体管的栅极，所述第一场效应晶体管的源极与第二场效应晶体管的漏极连接，所述第一场效应晶体管的漏极与定压触发电路连接，所述第二场效应晶体管的源极连接所述耦合变压器第二次级线圈的另一端；所述第一次级线圈并联有相互串联的第一稳压二极管及第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的负极与第二稳压二极管的负极连接；所述第二次级线圈并联有相互串联的第三稳压二极管及第四稳压二极管，所述第三稳压二极管的负极与第四稳压二极管的负极连接；所述耦合变压器第一次级线圈与第二稳压二极管的公共端连接第一场效应晶体管的源极与第二场效应晶体管漏极公共端及电感线圈，所述电感线圈另一端分别连接第一电容、第二电容及第三电容，所述第一电容的的另一端连接耦合变压器初级线圈的一端，所述第二电容另一端连接负载线圈，所述负载线圈的另一端连接第二场效应晶体管的源极，所述第三电容的另一端连接第二场效应晶体管的源极。
本发明的有益效果是：本发明首先把市电转换为直流电，再变换成高频电能，高频电能通过灯泡中心部位的感应线圈产生强磁场，磁场能感应进灯泡内，使灯泡内气体雪崩电离形成等离子体，等离子体中的受激汞原子在返回基态过程中辐射出254nm的紫外线，灯泡内壁荧光粉受到紫外线照射而转换成可见光，具有高光效、高显色性、无频闪和长寿命的优良特性。本发明设置的特殊的慢升压整流电路与一个定压触发电路有效的解决了无极灯的安全启动问题。该电子整流器电路结构简单、成本低廉，可批量生产，替代现有的白炽灯和节能灯。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的电路原理图。
具体实施方式
参照图1、图2，一种无极灯，包括无极灯灯体，其内设置有无极灯电路，所述无极灯电路包括：
(1)输入滤波器：由共模电感L5和跨接在它两端的滤波电容C2、C3组成，用于滤除输入噪音和高频干扰信号，其输入端连接交流输入。
(2)慢升压整流电路：所述慢升压整流电路包括由第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D8及第四整流二极管D9组成的桥式整流器，所述第三整流二极管D8并联有升压电容C7，它与输入滤波电路的输出端相接，用于输出直流工作电压，升压电容C7容量较小，一般是无源滤波电路中低频滤波电容C1、C6容量的1/10～1/100，在无极灯启动前，整流电路的输出电压缓慢上升，其最高值接近于输入端交流电压的2.2倍，无极灯启动工作后，慢升压整流电路的输出电压迅速下降，其电压最高值维持在输入端交流电压的2.2倍左右，这就为无极灯的安全启动创造了条件。
(3)无源滤波电路：包括第一低频滤波电容C1、第二低频滤波电容C6、第一二极管D4、第二二极管D6及第三二极管D10；所述第一二极管D4、第二二极管D6及第三二极管D10串联，第二二极管D6的正负极分别与第一二极管D4的负极、第二二极管D6的正极连接，所述第一低频滤波电容C1的正负极分别与第一二极管D4的负极、第二二极管D6的正极连接，所述第二低频滤波电容C6的正负极分别与第二二极管D6的负极、第三二极管D10的正极连接；第三二极管D10的正极与第一二极管D4的负极分别接所述桥式整流器的输出端，用于滤波和功率因数校正，嵌接在直流供电电路中，该电路是具有功率调整功能的逐流滤波电路，也可以采用其它无源滤波电路。
(4)定压触发电路：包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2，储能电容C8、双向触发二极管D11及第四二极管D3，所述分压电阻R1与分压电阻R2串联，第一分压电阻R1与第二分压电阻R2公共端分别连接双向触发器D11和第四二极管D3的正极，所述第四二极管(D3)另一端连接自激震荡高频变换器，所述双向触发器D11另一端及第二分压电阻R2的另一端为所述定压触发电路的输出端，所述储能电容C8与分压电阻R2并联，所述第一分压电阻R1，第二分压电阻R2分别连接无源滤波电路的输出端。其接在直流输入电路中，其输出端接在耦合变压器T1的初级线圈上；为了保护双向触发二极管，使它在启动后不再产生第二次触发，分压电阻的中点接有连接到场效应晶体管Q1、Q2漏极的通路，通过二极管D3单向导通放电，不让它再到达触发电压额定值。慢升压整流电路和定压触发电路的配合，解决了无极灯电子整流器的安全启动问题。
(5)自激振荡高频变换器：包括第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2、耦合变压器T1、电感线圈L1、负载线圈L2和第一电容C4、第二电容C5、第三电容C9，所述耦合变压器T1的初级线圈连接所述定压触发电路的输出端，所述耦合变压器第一次级线圈L3及第二次级线圈L4的一端分别连接第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2的栅极，所述第一场效应晶体管Q1的源极与第二场效应晶体管Q2的漏极连接，所述第一场效应晶体管Q1的漏极与定压触发电路连接，所述第二场效应晶体管Q2的源极连接所述耦合变压器第二次级线圈L4的另一端；所述第一次级线圈L 3并联有相互串联的第一稳压二极管D5及第二稳压二极管D7，所述第一稳压二极管D5的负极与第二稳压二极管D7的负极连接；所述第二次级线圈L3并联有相互串联的第三稳压二极管D12及第四稳压二极管D13，所述第三稳压二极管D12的负极与第四稳压二极管D13的负极连接，作双向稳压之用；所述耦合变压器第一次级线圈L3与第二稳压二极管D7的公共端连接第一场效应晶体管Q1的源极与第二场效应晶体管Q2漏极的公共端及电感线圈L1，所述电感线圈L1另一端分别连接第一电容C4、第二电容C5及第三电容C9，所述第一电容C4的的另一端连接耦合变压器的初级线圈的一端，所述第二电容C5另一端连接负载线圈L2，所述负载线圈L2的另一端连接第二场效应晶体管Q2的源极，所述第三电容C9的另一端连接第二场效应晶体管Q2的源极。
本发明电路的主要特点在于使用了特殊的慢升压整流电路和定压触发电路来共同完成无极灯的安全启动。由于无极灯在启动时，需要较大的启动功率，而启动后所需的维持功率较小。该新型电子整流器电路能安全启动工作，其思路是：在灯启动前，不管公用的交流电源是否偏低，其整流后的直流电源电压都能达到较高的电压范围，并在较高的电压范围内的某一设计点触发启动，以提供足够大的启动功率；而在灯启动后，其整流后的直流电源的电压恢复到普通桥式整流后的正常状态，能提供正常的设计功率以保证无极灯的正常工作。当电网电源为220V交流电时，经过慢升压整流电路II进行桥式整流与升压后的电压处于较高的电压值，该电压值位于220V与2×220V之间；在定压触发电路IV中，该直流输入电压经分压电阻R1、R2分压后，对储能电容C8充电，当储能电容C8两端的电压达到双向触发二极管D11的触发电压VST时，触发管触发工作。可以改变R1、R2的比例，设计出触发管触发工作时，直流输入电压处于一个较高的电压值(该值位于220V与2×220V之间)，这样在启动时就能提供足够高的输入功率，从而确保电路安全启动；但安全启动后，由于升压电容C7的容量比低频滤波电容C1、C6的容量小得多，直流输入电压恢复到普通桥式整流后较低的值(该值小于220V)。事实上，即使公用的交流电源电压很低时(比如160V)，这时其触发启动时的直流输入电压仍然处于一个较高的电压设计值(该值位于220V与2×220V之间)，从而保证其安全启动。
本发明创造并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1、一种无极灯，其特征在于：包括无极灯灯体，其内设置有无极灯电路，所述无极灯电路包括：
输入滤波器，它能够滤除输入噪音和高频干扰信号，其输入端连接交流输入；
慢升压整流电路，它与输入滤波电路的输出端相接，用于输出直流工作电压；
无源滤波电路，它与慢升压整流电路的输出端相连，能够调整功率；
定压触发电路，它与无缘滤波电路的输出端相连，能够保证电子整流器安全启动；
自激振荡高频变换器，它与定压触发电路的输出端相连，将直流转变为高频交流，然后再驱动无极灯放电腔进行发光工作。
2、根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述无源滤波电路为逐流滤波电路。
3、根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述输入滤波器包括共模电感(L5)和跨接在它两端的滤波电容(C2、C3)。
4、根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述慢升压整流电路包括由第一整流二极管(D1)、第二整流二极管(D2)、第三整流二极管(D8)及第四整流二极管(D9)组成的桥式整流器，所述第三整流二极管D8并联有升压电容(C7)。
5、根据权利要求1或2所述的无极灯，其特征在于：所述无源滤波电路包括第一低频滤波电容(C1)、第二低频滤波电容(C6)、第一二极管(D4)、第二二极管(D6)及第三二极管(D10)；所述第一二极管(D4)、第二二极管(D6)及第三二极管(D10)串联，第二二极管(D6)的正负极分别与第一二极管(D4)的负极、第二二极管(D6)(D6)的正极连接，所述第一低频滤波电容(C1)的正负极分别与第一二极管(D4)的负极、第二二极管(D6)的正极连接，所述第二低频滤波电容(C6)的正负极分别与第二二极管(D6)的负极、第三二极管(D10)的正极连接；第三二极管(D10)的正极与第一二极管(D4)的负极分别接所述桥式整流器的输出端。
6、根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述定压触发电路包括第一分压电阻(R1)、第二分压电阻(R2)，储能电容(C8)、双向触发二极管(D11)及第四二极管(D3)，所述分压电阻(R1)与分压电阻(R2)串联，第一分压电阻(R1)与第二分压电阻(R2)公共端分别连接双向触发器(D11)和第四二极管(D3)的正极，所述第四二极管(D3)另一端连接自激震荡高频变换器，所述双向触发器(D11)另一端及第二分压电阻(R2)的另一端为所述定压触发电路的输出端，所述储能电容(C8)与分压电阻(R2)并联，所述第一分压电阻(R1)，第二分压电阻(R2)分别连接所述无源滤波电路的输出端。
7、根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述自激振荡高频变换器包括第一场效应晶体管(Q1)、第二场效应晶体管(Q2)、耦合变压器(T1)、电感线圈(L1)、负载线圈(L2)和第一电容(C4)、第二电容(C5)、第三电容(C9)，所述耦合变压器(T1)的初级线圈连接所述定压触发电路的输出端，所述耦合变压器第一次级线圈(L3)及第二次级线圈(L4)的一端分别连接第一场效应晶体管(Q1)及第二场效应晶体管(Q2)的栅极，所述第一场效应晶体管(Q1)的源极与第二场效应晶体管(Q2)的漏极连接，所述第一场效应晶体管(Q1)的漏极与定压触发电路连接，所述第二场效应晶体管(Q2)的源极连接所述耦合变压器第二次级线圈(L4)的另一端；所述第一次级线圈(L3)并联有相互串联的第一稳压二极管(D5)及第二稳压二极管(D7)，所述第一稳压二极管(D5)的负极与第二稳压二极管(D7)的负极连接；所述第二次级线圈(L3)并联有相互串联的第三稳压二极管(D12)及第四稳压二极管(D13)，所述第三稳压二极管(D12)的负极与第四稳压二极管(D13)的负极连接；所述耦合变压器第一次级线圈(L3)与第二稳压二极管(D7)的公共端连接第一场效应晶体管(Q1)的源极与第二场效应晶体管(Q2)漏极的公共端及电感线圈(L1)，所述电感线圈(L1)另一端分别连接第一电容(C4)、第二电容(C5)及第三电容(C9)，所述第一电容(C4)的另一端连接耦合变压器(T1)初级线圈的一端，所述第二电容(C5)另一端连接负载线圈(L2)，所述负载线圈(L2)的另一端连接第二场效应晶体管(Q2)的源极，所述第三电容(C9)的另一端连接第二场效应晶体管(Q2)的源极。
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