CN101711082B - 一种电子镇流电路以及荧光灯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于中小功率荧光灯领域，提供了一种电子镇流电路以及荧光灯装置；电子镇流电路包括：推挽电路、谐振电路以及升压电路；升压电路的控制端连接至推挽电路的输出端；升压电路的输入端连接至谐振电路的输出端；升压电路的输出端连接荧光灯；升压电路在推挽电路的控制下，将谐振电路输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯发光。本发明提供的电子镇流电路中谐振电路的输出端连接至升压电路的输入端，升压电路在推挽电路的控制下，将谐振电路输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯发光；采用这种电路结构的电子镇流电路可以使得荧光灯的电流波峰比小于1.7，转换效率大于70％，且成本低。
Description
技术领域
本发明属于中小功率荧光灯领域，尤其涉及一种电子镇流电路以及荧光灯装置。
背景技术
电子镇流器相对于电感镇流器而言，具有体积小、重量轻、无噪音、无频闪、功率因素高等优点。随着科技的进步，荧光灯的光效高、启动快、亮度均匀等优点广受人们亲昵，有着宽广的前景。而荧光灯电子镇流器聚集了这两大优点于一身，逐渐被广泛应用于人们的日常生活中。目前电子镇流器电路比较复杂，成本较高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电子镇流电路，旨在解决现有的电子镇流电路的转换效率低、成本高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种电子镇流电路，所述电子镇流电路包括：推挽电路、谐振电路以及升压电路；所述升压电路的控制端连接至所述推挽电路的输出端；所述升压电路的输入端连接至所述谐振电路的输出端；所述升压电路的输出端连接荧光灯；所述升压电路在所述推挽电路的控制下，将所述谐振电路输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯发光。
其中，所述电子镇流电路还包括：电源电路，其输出端分别连接至所述推挽电路的电源端以及所述谐振电路的电源端，将外部电源整流滤波后给所述推挽电路以及所述谐振电路供电。
其中，所述电源电路进一步包括：开关、整流单元以及滤波单元；所述整流单元的输入端通过所述开关连接至外部电源，所述整流单元的输出端通过所述滤波单元与所述推挽电路的电源端以及所述谐振电路的电源端连接；所述整流单元将外部电源整流后经所述滤波单元滤波后输出给所述推挽电路以及所述谐振电路供电。
其中，所述滤波单元进一步包括：并联连接至所述电源电路的输出端与地之间的第一滤波电容以及第二滤波电容。
其中，所述第一滤波电容的容值以及所述第二滤波电容的容值均为1000微法拉。
其中，所述推挽电路进一步包括：第一电阻、第二电阻、第一开关管以及第二开关管；所述第一开关管的控制端通过所述第一电阻与所述电源电路的输出端连接，所述第一开关管的一端接地，所述第一开关管的另一端与所述升压电路的输入端连接；所述第二开关管的控制端通过所述第二电阻与所述电源电路的输出端连接，所述第二开关管的一端接地，所述第二开关管的另一端与所述升压电路的控制端连接。
其中，所述第一开关管为晶体管或MOS管；所述第二开关管为晶体管或MOS管。
其中，所述谐振电路进一步包括：谐振电感以及谐振电容；所述谐振电感的一端连接至所述电源电路的输出端，所述谐振电感的另一端作为所述谐振电路的输出端连接至所述升压电路的输入端；所述谐振电容连接至所述第一开关管的另一端与所述第二开关管的另一端之间。
其中，所述升压电路进一步包括：第一初级绕组、第二初级绕组、第三初级绕组以及次级绕组；所述第一初级绕组的一端连接至所述第一开关管的另一端，所述第一初级绕组的另一端连接至所述谐振电感的另一端；所述第二初级绕组的一端连接至所述谐振电感的另一端；所述第二初级绕组的另一端连接至所述第二开关管的另一端；所述第三初级绕组的一端连接至所述第一开关管的控制端，所述第三初级绕组的另一端连接至所述第二开关管的控制端；所述次级绕组的两端分别连接至所述荧光灯的两端。
本发明实施例的另一目的在于提供一种荧光灯装置，所述荧光灯装置包括上述电子镇流电路。
本发明实施例提供的电子镇流电路中谐振电路的输出端连接至升压电路的输入端，升压电路在推挽电路的控制下，将谐振电路输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯发光；采用这种电路结构的电子镇流电路可以使得荧光灯的电流波峰比小于1.7，转换效率大于70％，且成本低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电子镇流电路的模块结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电子镇流电路的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例提供的电子镇流电路中，谐振电路的输出端连接至升压电路的输入端；升压电路在推挽电路的控制下，将谐振电路输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯发光；采用这种电路结构的电子镇流电路可以使得荧光灯的电流波峰比小于1.7，转换效率大于70％，且成本低。
本发明实施例提供的电子镇流电路主要应用于荧光灯装置中用于驱动荧光灯发光。图1示出了本发明实施例提供的电子镇流电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。
电子镇流电路包括：推挽电路2、谐振电路3以及升压电路4；其中，推挽电路2的输出端与升压电路4的控制端连接；谐振电路3的输出端连接至升压电路4的输入端；升压电路4在推挽电路2的控制下，将谐振电路3输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯5发光。
在本发明实施例中，电子镇流电路还包括：电源电路1，其输出端分别连接至推挽电路2的电源端以及谐振电路3的电源端，将外部电源整流滤波后给推挽电路2以及谐振电路3供电。
本发明实施例提供的电子镇流电路的电路如图2所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。
电源电路1进一步包括：开关S1、整流单元11以及滤波单元12；其中，整流单元11的输入端通过开关S1连接至外部电源，整流单元11的输出端通过滤波单元12与推挽电路2的电源端以及谐振电路3的电源端连接；整流单元11将外部电源整流后经滤波单元12滤波后输出给推挽电路2以及谐振电路3供电。
作为本发明的一个实施例，滤波单元11进一步包括：并联连接至电源电路1的输出端与地之间的第一滤波电容C1以及第二滤波电容C2。
在本发明实施例中，电源电路1为整个电路提供能量，其中，第一滤波电容C1、第二滤波电容C2的容量最为关键，尤其是当输入电压为低压时，由于输出的功率一定，低压输入时电流输入比高压输入是要大，电源的纹波要小于50mV为佳，不然会影响后级的开关频率(通常为20-50KHz)的稳定性。因此当输入电压为12V交流电压时，第一滤波电容C1的容值以及第二滤波电容C2的容值均可以为1000微法拉。
在本发明实施例中，推挽电路2进一步包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一开关管Q1以及第二开关管Q2；其中，第一开关管Q1的控制端通过第一电阻R1与电源电路1的输出端连接，第一开关管Q1的一端接地，第一开关管Q1的另一端与升压电路4的输入端连接；第二开关管Q2的控制端通过第二电阻R2与电源电路1的输出端连接，第二开关管Q2的一端接地，第二开关管Q2的另一端与升压电路4的控制端连接。
作为本发明的一个实施例，第一电阻R1、第二电阻R2的阻值的设定和输入电压有直接的关系，第一开关管Q1以及第二开关管Q2的选用应根据电源电路1的输出功率选定相同参数、相同型号的开关管。其中，第一开关管Q1可以为晶体管，也可以为MOS管，还可以为其它开关管；第二开关管Q2可以为晶体管，也可以为MOS管，还可以为其它开关管。
在本发明实施例中，输入的12V交流电压经整流滤波后变为16.8V直流电压，进入推挽电路2，使得推挽电路2中第一开关管Q1和第二开关管Q2轮流交替导通截止，使升压电路4将直流电压转化成25KHz的交流电压，开机瞬间的荧光灯5两端的电压可达400V以上，供给荧光灯5的灯丝点亮电压，当荧光灯5正常点亮后其工作电压为60-100VAC；这样荧光灯5的电流波峰比＜1.7，转换效率＞70％。
作为本发明的一个实施例，谐振电路3进一步包括：谐振电感L0以及谐振电容C3；其中，谐振电感L0的一端连接至电源电路1的输出端，谐振电感L0的另一端作为谐振电路3的输出端连接至升压电路4的输入端；谐振电容C3连接至第一开关管Q1的另一端与第二开关管Q2的另一端之间。
在本发明实施例中，升压电路4进一步包括：第一初级绕组L1、第二初级绕组L2、第三初级绕组L3以及次级绕组L4；其中，第一初级绕组L1的一端连接至第一开关管Q1的另一端，第一初级绕组L1的另一端连接至谐振电感L0的另一端；第二初级绕组L1的一端连接至谐振电感L0的另一端；第二初级绕组L1的另一端连接至第二开关管Q2的另一端；第三初级绕组L1的一端连接至第一开关管Q1的控制端，第三初级绕组L1的另一端连接至第二开关管Q2的控制端；次级绕组L1的两端分别连接至荧光灯5的两端。
在本发明实施例中，第一初级绕组L1、第二初级绕组L2、第三初级绕组L3以及次级绕组L4组成的变压器TR1应根据电源电路1、荧光灯5的启动电压以及输出功率来设计，次级绕组L4的感抗和输出串联电容值决定了荧光灯5的工作频率，一般使荧光灯5的工作频率为20-50KHz，工作在此频段可以实现无噪声、无频闪。
现结合图2详述本发明实施例提供的电子镇流电路的工作原理如下：在开机瞬间，第一开关管Q1或第二开关管Q2有一个会随机导通使电路完成启动动作，假定第一开关管Q1先导通，电流通过变压器TR1第一初级绕组L1，变压器TR1的磁芯被磁化，变压器TR1产生感应电动势，第三初级绕组L3中产生感应电动势形成正反馈，使第一开关管Q1的基极电压升高，第一开关管Q1完全饱和导通，第二开关管Q2关闭，磁通量升高，磁芯到达磁饱和，第一开关管Q1的集电极电流剧增，磁通量变化率为零，感应电动势也为零，第三初级绕组L3绕组两端感应电动势也为零，导致第一开关管Q1基极的电流下降，第一开关管Q1集电极电流也下降，所有绕组的感应电动势反向；第二开关管Q2基极电压升高，接下来的过程就如同第一开关管Q1的工作过程一样。
作为本发明的一个实施例，当输入12V交流电压时，输出功率为13W，第一开关管Q1、第二开关管Q2均选用三极管，三极管的基极电流设定在＞10mA，以保证三极管工作在开关状态，发热小，可靠性提高，三极管的耐压应为整流单元11输出电压的π倍以上。
本发明实施例提供的电子镇流电路中谐振电路的输出端连接至升压电路的输入端，推挽电路的输出端连接至升压电路的控制端；升压电路在推挽电路的控制下，将谐振电路输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯发光；采用这种电路结构的电子镇流电路可以使得荧光灯的电流波峰比小于1.7，转换效率大于70％，且成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电子镇流电路，其特征在于，所述电子镇流电路包括：推挽电路、谐振电路以及升压电路；
所述升压电路的控制端连接至所述推挽电路的输出端；所述升压电路的输入端连接至所述谐振电路的输出端；所述升压电路的输出端连接荧光灯；所述升压电路在所述推挽电路的控制下，将所述谐振电路输出的电压信号按照预定的频率升压后输出控制荧光灯发光；
所述电子镇流电路还包括：电源电路，其输出端分别连接至所述推挽电路的电源端以及所述谐振电路的电源端，将外部电源整流滤波后给所述推挽电路以及所述谐振电路供电；
所述电源电路进一步包括：
开关、整流单元以及滤波单元；
所述整流单元的输入端通过所述开关连接至外部电源，所述整流单元的输出端通过所述滤波单元与所述推挽电路的电源端以及所述谐振电路的电源端连接；所述整流单元将外部电源整流后经所述滤波单元滤波后输出给所述推挽电路以及所述谐振电路供电；
所述滤波单元进一步包括：并联连接至所述电源电路的输出端与地之间的第一滤波电容以及第二滤波电容；
所述第一滤波电容的容值以及所述第二滤波电容的容值均为1000微法拉。
2.如权利要求1所述的电子镇流电路，其特征在于，所述推挽电路进一步包括：
第一电阻、第二电阻、第一开关管以及第二开关管；
所述第一开关管的控制端通过所述第一电阻与所述电源电路的输出端连接，所述第一开关管的一端接地，所述第一开关管的另一端与所述升压电路的控制端连接；
所述第二开关管的控制端通过所述第二电阻与所述电源电路的输出端连接，所述第二开关管的一端接地，所述第二开关管的另一端与所述升压电路的控制端连接。
3.如权利要求2所述的电子镇流电路，其特征在于，所述第一开关管为晶体管或MOS管；所述第二开关管为晶体管或MOS管。
4.如权利要求2所述的电子镇流电路，其特征在于，所述谐振电路进一步包括：
谐振电感以及谐振电容；
所述谐振电感的一端连接至所述电源电路的输出端，所述谐振电感的另一端作为所述谐振电路的输出端连接至所述升压电路的输入端；
所述谐振电容连接至所述第一开关管的另一端与所述第二开关管的另一端之间。
5.如权利要求4所述的电子镇流电路，其特征在于，所述升压电路进一步包括：
第一初级绕组、第二初级绕组、第三初级绕组以及次级绕组；
所述第一初级绕组的一端连接至所述第一开关管的另一端，所述第一初级绕组的另一端连接至所述谐振电感的另一端；
所述第二初级绕组的一端连接至所述谐振电感的另一端；所述第二初级绕组的另一端连接至所述第二开关管的另一端；
所述第三初级绕组的一端连接至所述第一开关管的控制端，所述第三初级绕组的另一端连接至所述第二开关管的控制端；
所述次级绕组的两端分别连接至所述荧光灯的两端。
6.一种荧光灯装置，其特征在于，所述荧光灯装置包括权利要求1-5任一项所述的电子镇流电路。
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