CN101925242B - 宽电压输入电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子镇流器，特别是宽电压输入电子镇流器，它包括：全波整流电路、功率因素校正电路和正向倍压电路输出，其特征是：交流输入电压经全波整流电路和功率因素校正电路形成正向倍压电路输出，正向倍压电路输出的电压VCC供给自激式振荡电路，由自激式振荡电路在谐振电容的两端产生一个高电压脉冲，再通过振荡线圈的次级加到灯管两端。它提供了一种既克服谐波失真又具有良好的高功率因数(PF)的宽电压输入电子镇流器。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子镇流器，特别是宽电压输入电子镇流器。
背景技术
现有的磁性传统镇流器使用工作于50Hz的铁芯电磁元件．工作时会产生闪烁、可闻噪声、效率低以及谐波成分高。磁性镇流器内部无功率因数校正(PFC)电路，而将PFC电路加入其内部也很困难，从而导致功率因数低。含有大量的谐波分量，满足不了镇流器谐波低于照明系统谐波电流的IEC 61000—3—2C级国际标准。并且，由镇流器产生的任何谐波也会对周围临近其他电子系统造成影响。电子镇流器的出现向磁性镇流器提出了挑战。它能弥补传统磁性镇流器的不足，工作时不仅无闪烁和可闻噪声，而且可以轻易地加入PFC，具有良好的高功率因数(PF)和低总谐波失真(THD)特性。传统电子镇流器控制器由分离的控制IC、栅极驱动IC和PFC-IC构成。IR2166／IR2167是国际整流器公司推出的电子镇流器控制器．是新一代电子镇流器控制集成电路的代表。这两款IC采用单芯片方案．除降低系统成本，减少元件数量外，也简化了安装，提高了可靠性，节省了设计时间，在电子镇流器控制电路中得到了广泛应用。
无论是IR2166／IR2167，还是L6561D虽然使得镇流器无闪烁和可闻噪声，同时具有良好的高功率因数(PF)和低总谐波失真(THD)特性，但由于采用电子升压后加放大输出，或多或少存在谐波失真问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种既克服谐波失真又具有良好的高功率因数(PF)的宽电压输入电子镇流器。
本发明的目的是这样实现的，宽电压输入电子镇流器，它包括：全波整流电路、功率因素校正电路和正向倍压电路输出，其特征是：交流输入电压经全波整流电路和功率因素校正电路形成正向倍压电路输出，正向倍压电路输出的电压VCC供给自激式振荡电路，由自激式振荡电路在谐振电容的两端产生一个高电压脉冲，再通过振荡线圈的次级加到灯管两端。
所述的自激式振荡电路包括：振荡三极管VT1、VT2、雪崩二极管VD2和振荡线圈，振荡三极管VT1的发射极和VT2集电极电连接，其连接点VA与正向倍压电路输出的电阻R1和R2的电连接点连接，振荡三极管VT1的集电极通过保护电路与正向倍压电路输出的输出端VCC电连接，VT2的发射极通过负反馈电感T1D与正向倍压电路输出的负电源端电连接，振荡三极管VT1和振荡三极管VT2各自的基极与各自的的发射极之间串接一个电感和二极管与一个电阻的并联电路，二极管与一个电阻的并联电路接三极管的基极，振荡三极管VT2的基极通过雪崩二极管VD2与正向倍压电路输出的输出端的电阻R2和电阻R3的连接点电连接，电阻R3另一端通过反馈电感T1D与正向倍压电路输出3的负电源端电连接，连接点VA与正向倍压电路输出3的两个串接电容C3和C4的连接点VB之间接振荡线圈的初级，振荡线圈的次级接灯管，在电阻R2和电阻R3的连接点同时连接有电容C2和二极管D1，电容C2另一端与电阻R3和反馈电感T1D的电连接点电连接，二极管D1和与所述的VA点电连接。
所述的振荡三极管VT1的集电极和VT2的发射极之间串接两个反向电连接的二极管D2和D3，两个反向电连接的二极管D2和D3连接点与振荡三极管VT1和VT2电连接点电连接。
本发明的优点是：由于交流输入电压经全波整流电路和功率因素校正电路形成正向倍压电路输出，正向倍压电路输出的电压VCC供给一自激式振荡电路，由自激式振荡电路在谐振电容的两端产生一个高电压脉冲，再通过振荡线圈的次级加到灯管两端，这样，自激式振荡电路将产生交流自激振荡， 既克服谐波失真，又具有良好的高功率因数。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例电路原理图；
图2是图1电路中的自激式振荡电路4示意图。
图中：1、全波整流电路；2、功率因素校正电路；3、正向倍压电路输出；4、自激式振荡电路；5、振荡线圈；6、灯管；7、保护电路。
具体实施方式
如图1所示，宽电压输入电子镇流器，它至少包括：全波整流电路1、功率因素校正电路2和正向倍压电路输出3，交流输入电压经全波整流电路1和功率因素校正电路2形成正向倍压电路输出3，正向倍压电路输出3的电压VCC供给自激式振荡电路4，由自激式振荡电路4在谐振电容的两端产生一个高电压脉冲，再通过振荡线圈5的次级加到灯管6两端。
图2是自激式振荡电路4，它包括振荡三极管VT1、VT2、雪崩二极管VD2和振荡线圈5，振荡三极管VT1的发射极和VT2集电极电连接，其连接点VA与正向倍压电路输出3的电阻R1和R2的电连接点连接，振荡三极管VT1的集电极通过保护电路7与正向倍压电路输出3的输出端VCC电连接，VT2的发射极通过负反馈电感T1D与正向倍压电路输出3的负电源端电连接，振荡三极管VT1和振荡三极管VT2各自的基极与各自的的发射极之间串接一个电感和二极管与一个电阻的并联电路，二极管与一个电阻的并联电路接三极管的基极，振荡三极管VT2的基极通过雪崩二极管VD2与正向倍压电路输出3的输出端的电阻R2和电阻R3的连接点电连接，电阻R3另一端通过反馈电感T1D与正向倍压电路输出3的负电源端电连接，连接点VA与正向倍压电路输出3的两个串接电容C3和C4的连接点VB之间接振荡线圈5的初级，振荡线圈5的次级接灯管6，在电阻R2和电阻R3的连接点同时连接有电容C2和二极管D1，电容C2另一端与电阻R3和反馈电感T1D的电连接点电连接，二极管D1和与所述的VA点电连接。
在振荡三极管VT1的集电极和VT2发射极之间串接两个反向电连接的二极管D2和D3，两个反向电连接的二极管D2和D3连接点与振荡三极管VT1和VT2电连接点电连接。
当电路加电后，交流输入电压经全波整流电路1和功率因素校正电路2形成正向倍压电路输出3，正向倍压电路输出3的电压VCC供给自激式振荡电路4，由自激式振荡电路4在谐振电容的两端产生一个高电压脉冲，再通过振荡线圈5的次级加到灯管6两端。
图2是自激式振荡电路4的工作电路图，在图2中，经电阻R1的电流对电容C2充电，当电容C2两端的电压达到双向触发二极管VD2的触发电压(大约为35V左右)时,VD2雪崩击穿,这时电容C2通过开关管VT2的基极→发射极放电,VT2因发射结正偏而导通,在VT2导通期间,电流路径为:VCC→C3→初级线圈T1A→VT2的集电极→VT2的发射极→地，开关管VT2集电极电流的瞬时变化为di/dt,通过振荡线圈5的初级振荡线圈T1A的次级绕组产生相应的感应电动势供给负载灯管6，其结果是VT2的基极电位升高，基极电流和集电极电流进一步增大，由于正反馈的原因，使开关管VT2跃变到了饱和导通工作状态，在VT2饱和导通期间，启动电容C2通过双向二极管VD2和开关管VT2的发射结放电。
启动电路R1、C2和VD2为电路的起振提供起振工作条件，一旦电路振荡起来后，电路维持振荡是通过振荡线圈T1A、T1B和T1C所提供的正反馈来实现。当开关VT2达到饱和后，振荡线圈T1A、T1B和T1C的感应电动势为零，VT2的基极电位开始下降，VT2的基极电流下降，致使VT2的集电极电流下降，而这时VT1的基极电位开始上升，这种变化由于正反馈的作用，使VT2截止，VT1饱和导通，在VT1饱和导通期间，灯负载的电流通路为：VT1的集电极→VT1的发射极→VA→VB→地。当VT1饱和导通后，导致振荡正反馈变压器T1又进入磁饱和状态，同样由于T1的正反馈又重新使VT2饱和，VT1截止，如此周而复始，VT1和VT2交替饱和、截止，使电路进入振荡工作状态，通过振荡线圈T1A和C2组成的谐振电路发生串联谐振，在谐振电容产生一个高电压脉冲加到灯管6两端，使灯管6启动进入工作状态。
由于电路工作于高频振荡工作状态，所以镇流电感的值可以取得很小，例如对40W的荧光灯如果采用电感镇流则需要大约800mH的电感量的镇流电感，体积和质量都较大，而对高频振荡的电子镇流电路，同样对40W的荧光灯电子镇流器中的镇流电感的电感量仅需2mH，所以体积和质量都要小很多。
Claims (2)
1.宽电压输入电子镇流器，它包括：全波整流电路（1）、功率因素校正电路（2）、正向倍压电路输出（3），自激式振荡电路（4）、和振荡线圈（5），其特征是：交流输入电压经全波整流电路（1）和功率因素校正电路（2）形成正向倍压电路输出（3），正向倍压电路输出（3）的电压VCC供给自激式振荡电路（4），由自激式振荡电路（4）在谐振电容的两端产生一个高电压脉冲，再通过振荡线圈（5）的次级加到灯管（6）两端；所述的自激式振荡电路（4）包括：振荡三极管VT1、VT2、雪崩二极管VD2和振荡线圈（5），振荡三极管VT1的发射极和VT2集电极电连接，其连接点VA与正向倍压电路输出（3）的电阻R1和R2的电连接点连接，振荡三极管VT1的集电极通过保护电路（7）与正向倍压电路输出（3）的输出端VCC电连接，VT2的发射极通过负反馈电感T1D与正向倍压电路输出（3）的负电源端电连接，振荡三极管VT1和振荡三极管VT2各自的基极与各自的的发射极之间串接一个电感和二极管与一个电阻的并联电路，二极管与一个电阻的并联电路接三极管的基极，振荡三极管VT2的基极通过雪崩二极管VD2与正向倍压电路输出（3）的输出端的电阻R2和电阻R3的连接点电连接，电阻R3另一端通过反馈电感T1D与正向倍压电路输出（3）的负电源端电连接，连接点VA与正向倍压电路输出（3）的两个串接电容C3和C4的连接点VB之间接振荡线圈（5）的初级，振荡线圈（5）的次级接灯管（6），在电阻R2和电阻R3的连接点同时连接有电容C2和二极管D1，电容C2另一端与电阻R3和反馈电感T1D的电连接点电连接，二极管D1和与所述的VA点电连接。
2.根据权利要求1所述的宽电压输入电子镇流器，其特征是：所述的振荡三极管VT1的集电极和VT2的发射极之间串接两个反向电连接的二极管D2和D3，两个反向电连接的二极管D2和D3连接点与振荡三极管VT1和VT2电连接点电连接。
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