CN101917814A - 一种具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，包括开关电源，开关电源分别给控制电路和灯管供电，微处理器、变频预热电路分别与控制电路相连，控制电路通过半桥功率控制电路与灯管相连，还包括保护电路，灯管通过保护电路与微处理器相连。本发明中的变频预热电路同样采用变频预热启动，开始时工作频率较高，达到60KHz，之后振荡频率迅速下降，达到30KHz时稳定，保证了荧光灯光通量稳定性，延长了荧光灯的寿命，增加了灯管的开关次数。此外，负载采用开关电源供电方式，保证了控制电路的稳定性，同时保证了荧光灯工作状态的稳定，同时光通量有较高的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种镇流器，尤其是一种具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器。
背景技术
目前广为流行的一些灯丝预热电路主要有以下三种方式：
其一是采用PTC热敏电阻组成的灯丝预热电路，这种电路存在的缺点是PTC热敏电阻在灯未启辉前的一段时间内要承受很高的电压，长时间内无数次工作在这种状态下，PTC热敏电阻容易失效。此外，这种预热电路在启动之后，仍有额外的灯丝电流流过PTC热敏电阻，它在灯丝及PTC热敏电阻上会产生额外的功耗，多余的功耗会使温度上升，降低了整灯的可靠性，并降低了整灯的光效。
其二是采用PTC热敏电阻与触发二极管串联，这种电路的缺点是需要根据灯的瓦数、灯管的长度以及灯管电压，合理选择触发二极管的击穿电压，一般击穿电压高的触发，其价格较贵，且它的击穿电压与环境温度有关，也会随温度的变化而变化。
其三是采用一般的调频预热启动，灯的工作是按预热、触发启辉、点亮三个阶段依次进行的，且各个阶段的工作频率互补相同，此种电路缺点在于到预热阶段有一个频率下降的过程，到正常点亮时间比较长，无法迅速达到稳定，也就无法保证荧光灯光通量稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在预热阶段频率迅速下降并迅速达到稳定、能够保证荧光灯光通量稳定性的具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，包括开关电源，开关电源分别给控制电路和灯管供电，微处理器、变频预热电路分别与控制电路相连，控制电路通过半桥功率控制电路与灯管相连，还包括保护电路，灯管通过保护电路与微处理器相连。
由上述技术方案可知，本发明中的变频预热电路同样采用变频预热启动，开始时工作频率较高，达到60KHZ，之后振荡频率迅速下降，达到30KHZ时稳定，保证了荧光灯光通量稳定性，延长了荧光灯的寿命，增加了灯管的开关次数。此外，负载采用开关电源供电方式，保证了控制电路的稳定性，同时保证了荧光灯工作状态的稳定，同时光通量有较高的稳定性。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是本发明应用时的电路框图；
图3、4、5分别是本发明中灯管亮/关控制电路、采样电路和信号处理电路的电路原理图。
具体实施方式
一种具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，包括开关电源，开关电源分别给控制电路和灯管6供电，所述的开关电源输出18V直流电至控制芯片3，开关电源输出直流电压至灯管6，灯管6采用开关电源供电，保证了控制电路的稳定性，同时保证了荧光灯工作状态的稳定，同时光通量有较高的稳定性。微处理器1、变频预热电路4分别与控制电路相连，控制电路通过半桥功率控制电路5与灯管6相连，还包括保护电路7，灯管6通过保护电路7与微处理器1相连，如图1、2所示。三个荧光灯镇流器共同由同一个开关电源供电，三个灯管分别由三个荧光灯镇流器控制。
如图1、2所示，所述的控制电路包括灯管亮/关控制电路2和控制芯片3，所述的控制芯片3采用IC SG2525芯片，微处理器1通过灯管亮/关控制电路2与IC SG2525芯片的信号输入端相连，所述的变频预热电路4包括延时采样电路4a和模拟开关电路4b，延时采样电路4a通过模拟开关电路4b与IC SG2525芯片的信号输入端相连，IC SG2525芯片的信号输出端通过半桥功率控制电路5与灯管6相连。所述的保护电路7由采样电路7a和信号处理电路7b组成，灯管6通过采样电路7a与信号处理电路7b相连，信号处理电路7b与微处理器1相连。延时采样电路4a采集信号，由模拟开关电路4b控制IC SG2525芯片的工作频率，再经过半桥功率控制电路5传送到灯管6，从而控制灯管6的运行参数。由开关电源输出18V直流电经过滤波电路供入IC SG2525芯片的VCC端，产生PWM波形，再经过半桥功率控制电路5产生交变电压，经过启动电容与电感的谐振作用点亮荧光灯的灯管6。
如图3所示，所述的灯管亮/关控制电路2包括电阻R20，微处理器1通过电阻R20接光耦U2的第2引脚，光耦U2的第1引脚接通过电阻R15接+5V直流电，光耦U2的第3引脚接地，光耦U2的第4引脚通过电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极通过电阻R6接地，三极管Q2的集电极通过电阻R4连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极与二极管D1的正极相连，二极管D1的负极接控制芯片3的供电端，电阻R3的一端与三极管Q1的发射极相连，电阻R3的另一端与三极管Q2的集电极相连。灯管亮/关控制电路2是通过微处理器1给出的信号来控制IC SG2525芯片的供电VCC而实现的，并非通过切断市电输出而实现开关灯，能够避免对荧光灯的灯管6造成冲击，延长了荧光灯的使用寿命。
如图4、5所示，所述的采样电路7a包括二极管D11，二极管D11的正极与灯管6的灯丝相连，二极管D11的负极与二极管D7的正极相连，二极管D7的负极与电阻R27的一端相连，电阻R27与电阻R28串联，电阻R28的另一端分别与信号处理电路7b和稳压二极管D8的负极相连，稳压二极管D8的正极接地。所述的信号处理电路7b包括运放U3，运放U3的第3引脚与电阻R28相连，运放U3的第1引脚与线性光耦U4的第2引脚相连，线性光耦U4的第5引脚与运放U5的第3引脚，运放U5的第1引脚经过电阻R32与微处理器1相连。保护电路7是由运放U3采集输出电压送入线性光耦U4，在由线性光耦U4输出到运放U5，再由运放U5送入微处理器1，此种保护的优点是能够实时的判断出灯管6的各种异常状态，如未接入灯管6、灯丝断路、灯丝短路等异常状态都能通过微处理器1准确及时的反映出来。
变频预热部分是按预热、触发启辉、点亮三个阶段依次进行的，触发启辉到点亮过程时间很短，这样保证了荧光灯迅速的进入稳定状态。电路开始工作频率为60KHZ，在灯管6两端的压降较低，不足以使灯管6在冷态下激活启辉，避免灯丝因硬击穿而受到损伤。在预热阶段以后，电路工作频率以较快的速度下降，当下降到半桥负载的谐振频率时，灯管6两端出现较高的电压使灯管6启辉点亮，以后即进入正常点亮阶段。利用变频预热的方法，无消耗功率，而且预热时间以及预热电流可通过设置外接元件的参数予以调节，调节方便且预热效果好，延长了荧光灯的寿命。
Claims (7)
1.一种具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，其特征在于：包括开关电源，开关电源分别给控制电路和灯管(6)供电，微处理器(1)、变频预热电路(4)分别与控制电路相连，控制电路通过半桥功率控制电路(5)与灯管(6)相连，还包括保护电路(7)，灯管(6)通过保护电路(7)与微处理器(1)相连。
2.根据权利要求1所述的具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述的控制电路包括灯管亮/关控制电路(2)和控制芯片(3)，所述的控制芯片(3)采用IC SG2525芯片，微处理器(1)通过灯管亮/关控制电路(2)与IC SG2525芯片的信号输入端相连，所述的变频预热电路(4)包括延时采样电路(4a)和模拟开关电路(4b)，延时采样电路(4a)通过模拟开关电路(4b)与IC SG2525芯片的信号输入端相连，IC SG2525芯片的信号输出端通过半桥功率控制电路(5)与灯管(6)相连。
3.根据权利要求2所述的具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述的保护电路(7)由采样电路(7a)和信号处理电路(7b)组成，灯管(6)通过采样电路(7a)与信号处理电路(7b)相连，信号处理电路(7b)与微处理器(1)相连。
4.根据权利要求1或2所述的具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述的开关电源输出18V直流电至控制芯片(3)，开关电源输出直流电压至灯管(6)。
5.根据权利要求2所述的具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述的灯管亮/关控制电路(2)包括电阻R20，微处理器(1)通过电阻R20接光耦U2的第2引脚，光耦U2的第1引脚接通过电阻R15接+5V直流电，光耦U2的第3引脚接地，光耦U2的第4引脚通过电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极通过电阻R6接地，三极管Q2的集电极通过电阻R4连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极与二极管D1的正极相连，二极管D1的负极接控制芯片(3)的供电端，电阻R3的一端与三极管Q1的发射极相连，电阻R3的另一端与三极管Q2的集电极相连。
6.根据权利要求3所述的具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述的采样电路(7a)包括二极管D11，二极管D11的正极与灯管(6)的灯丝相连，二极管D11的负极与二极管D7的正极相连，二极管D7的负极与电阻R27的一端相连，电阻R27与电阻R28串联，电阻R28的另一端分别与信号处理电路(7b)和稳压二极管D8的负极相连，稳压二极管D8的正极接地。
7.根据权利要求3或6所述的具有变频预热功能的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述的信号处理电路(7b)包括运放U3，运放U3的第3引脚与电阻R28相连，运放U3的第1引脚与线性光耦U4的第2引脚相连，线性光耦U4的第5引脚与运放U5的第3引脚，运放U5的第1引脚经过电阻R32与微处理器(1)相连。
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