CN102316653B

CN102316653B - 一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器

Info

Publication number: CN102316653B
Application number: CN 201110260049
Authority: CN
Inventors: 高绪兵
Original assignee: DAILY SILVER IMP MICROELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: China Core Integrated Circuit Ningbo Co Ltd
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2031-09-05
Also published as: CN102316653A

Abstract

本发明公开了一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器，包括桥式整流电路、镇流器逆变电路和升压电路，桥式整流电路的输入端通过两个输入接线端子接入市电，桥式整流电路的输出端与镇流器逆变电路的输入端相连接，镇流器逆变电路的输出端与升压电路的输入端相连接，升压电路的输出端通过两个输出接线端子与冷阴极荧光灯灯管的灯丝相连接，优点在于工作环境受高温、低温、电磁干扰等的影响很小，且寿命长、效率高、无频闪；与分立器件的电子镇流器相比，本镇流器的半桥驱动芯片可通过调节第二电阻、第三电容达到调节振荡频率的目的，因此受温度的影响很小，从而提高了工作效率和可靠性，提升了本镇流器的寿命。

Description

一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器

技术领域

本发明涉及一种镇流器，尤其是涉及一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器。

背景技术

冷阴极荧光灯（CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp）光源具有健康、节能、环保等优点。这是因为：一方面，冷阴极荧光灯光源无紫外线、无蓝光危害、无频闪，使用者的眼睛视网膜神经可处于放松状态，这样使用者不易疲劳，并能保持精力充沛，故其是真正的健康、环保光；另一方面，冷阴极荧光灯光源的发光效率为90～120流明/瓦，光衰小，品质稳定可靠，寿命长达50000小时以上，可充分满足人们对健康照明的需求。因此，在笔记本电脑、液晶显示器、平板电视背光方案中大量采用了冷阴极荧光灯光源。

目前市场上常见的电感式镇流器要求必须具有“启辉器”和“镇流器”两部分，而荧光灯的启动电压、灯管电压、灯管电流与灯管种类有关，将这种电感式镇流器应用于荧光灯时，要求启辉器、镇流器必须与荧光灯使用的灯管匹配，否则将严重影响灯管的使用寿命，甚至可能导致荧光灯不能正常工作，此外，这种电感式镇流器还存在发热大、工作频率低等缺点，点燃灯管后会出现严重的频闪现象，且效率较低。

分立器件构成的电子镇流器能够较好的改善上述电感式镇流器存在的效率低、频闪缺陷，但由于其存在分立器件的参数分布、磁环的温度不稳定等负面因素，使得这种分立器件构成的电子镇流器的使用寿命较短，且其工作环境受高温、低温、电磁干扰等的严格限制，使用范围较窄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于冷阴极荧光灯，且效率高、无频闪、工作环境不受温度高低及电磁干扰的影响、使用寿命长的电子镇流器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器，其特征在于包括桥式整流电路、镇流器逆变电路和升压电路，所述的桥式整流电路的输入端通过两个输入接线端子接入市电，所述的桥式整流电路的输出端输出整流处理后的线电压，所述的桥式整流电路的输出端与所述的镇流器逆变电路的输入端相连接，所述的镇流器逆变电路的输出端与所述的升压电路的输入端相连接，所述的升压电路的输出端通过两个输出接线端子与冷阴极荧光灯灯管的灯丝相连接。

所述的镇流器逆变电路主要由型号为3253的半桥驱动芯片、第一电阻、第二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第六二极管、第一MOSFET（金属氧化层半导体场效晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）管、第二MOSFET管和泵电路组成，所述的泵电路包括第五电容、第五二极管和第七二极管，所述的半桥驱动芯片的第1引脚分别与所述的第一电阻的第一端、所述的第六二极管的正极、所述的第五二极管的负极和所述的第二电容的一端相连接，所述的第一电阻的第二端与所述的第一MOSFET管的漏极相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输入端的第一个输入接线端子，与所述的桥式整流电路的输出端的第一个输出接线端子相连接，所述的第二电容的另一端和所述的第二MOSFET管的源极分别与所述的半桥驱动芯片的第4引脚相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输入端的第二个输入接线端子，与所述的桥式整流电路的输出端的第二个输出接线端子相连接，所述的半桥驱动芯片的第2引脚通过所述的第二电阻与所述的半桥驱动芯片的第3引脚相连接，所述的半桥驱动芯片的第3引脚通过所述的第三电容与所述的半桥驱动芯片的第4引脚相连接，所述的半桥驱动芯片的第5引脚与所述的第二MOSFET管的栅极相连接，所述的半桥驱动芯片的第6引脚通过所述的第四电容与所述的半桥驱动芯片的第8引脚相连接，所述的半桥驱动芯片的第7引脚与所述的第一MOSFET管的栅极相连接，所述的半桥驱动芯片的第8引脚与所述的第六二极管的负极相连接，所述的第一MOSFET管的源极和所述的第二MOSFET管的漏极分别与所述的半桥驱动芯片的第6引脚相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输出端的第一个输出接线端子，与所述的升压电路的输入端的第一个输入接线端子相连接，所述的第七二极管的正极与所述的第二MOSFET管的源极相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输出端的第二个输出接线端子，与所述的升压电路的输入端的第二个输入接线端子相连接，所述的第七二极管的负极分别与所述的第五电容的一端和所述的第五二极管的正极相连接，所述的第五电容的另一端与所述的半桥驱动芯片的第6引脚相连接。

所述的升压电路主要由升压变压器和第六电容组成，所述的升压变压器的原边的第一端为所述的升压电路的输入端的第一个输入接线端子，与所述的镇流器逆变电路的输出端的第一个输出接线端子相连接，所述的升压变压器的原边的第二端与所述的第六电容的一端相连接，所述的第六电容的另一端为所述的升压电路的输入端的第二个输入接线端子，与所述的镇流器逆变电路的输出端的第二个输出接线端子相连接，所述的升压变压器的副边的第一端为所述的升压电路的输出端的第一个输出接线端子，所述的升压变压器的副边的第二端为所述的升压电路的输出端的第二个输出接线端子。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）与分立器件构成的电子镇流器相比，由于本发明的电子镇流器不是靠磁环与三极管自激的方式振荡，而是靠镇流器逆变电路中的半桥驱动芯片内部集成的振荡器振荡，并可通过调节第二电阻和第三电容达到调节半桥驱动芯片的振荡频率的目的，因此可使得本发明的电子镇流器的工作环境受温度（高温或低温）的影响很小，能够有效地避免由于温差造成的异常工作状态，大大提高了工作可靠性和工作效率，进而延长了本电子镇流器身的使用寿命。

2）本发明的电子镇流器能直接利用市电进行逆变升压，输出电压的高低可以通过不同的升压变压器实现并驱动不同功率的灯管。

3）由于采用主动频率驱动方式，即利用半桥驱动芯片内部集成的振荡器驱动，频率不随其工作环境电磁干扰影响，工作频率一般设定在40KHz～50KHz，因此感觉不到频闪。

4）本发明的电子镇流器由泵电路供电，供电电路简单，无需使用升压变压器的副绕组单独供电。

5）本发明的电子镇流器的结构紧凑、周边元器件少，非常适合应用于安装空间狭小的紧凑型冷阴极荧光灯、支架灯、蜡烛灯等。

附图说明

图1为本发明的电子镇流器的原理框图；

图2为本发明的电子镇流器的电路图；

图3为本发明的电子镇流器应用于20W紧凑型冷阴极荧光灯的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明提出的一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器，其原理框图如图1所示，其主要包括桥式整流电路1、镇流器逆变电路2和升压电路3，桥式整流电路1的输入端通过两个输入接线端子L、N接入市电，桥式整流电路1的输出端输出整流处理后的线电压（VDC），桥式整流电路1的输出端与镇流器逆变电路2的输入端相连接，镇流器逆变电路2的输出端与升压电路3的输入端相连接，升压电路3的输出端通过两个输出接线端子a、b与冷阴极荧光灯灯管（图1中未示出）的灯丝相连接。

在此具体实施例中，桥式整流电路1如图2所示，其主要由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第一电容C1组成，第一二极管D1的负极分别与第二二极管D2的负极和第一电容C1的一端相连接，其公共连接端为桥式整流电路1的输出端的第一个输出接线端子，与镇流器逆变电路2的输入端的第一个输入接线端子相连接，第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极相连接，其公共连接端为桥式整流电路1的输入端的第一个输入接线端子L，第二二极管D2的正极与第四二极管D4的负极相连接，其公共连接端为桥式整流电路1的输入端的第二个输入接线端子N，第三二极管D3的正极分别与第四二极管D4的正极和第一电容C1的另一端相连接，其公共连接端为桥式整流电路1的输出端的第二个输出接线端子，与镇流器逆变电路2的输入端的第二个输入接线端子相连接。

在此具体实施例中，镇流器逆变电路2如图2所示，其主要由型号为3253的半桥驱动芯片IC、第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六二极管D6、第一MOSFET管Q1、第二MOSFET管Q2和泵电路组成，泵电路包括第五电容C5、第五二极管D5和第七二极管D7。在此，型号为3253的半桥驱动芯片IC为8脚封闭芯片，半桥驱动芯片IC的第1引脚为电源引脚（Vcc），半桥驱动芯片IC的第2脚为频率电阻设置引脚（Rfmin），半桥驱动芯片IC的第3脚为频率电容设置引脚（CT），半桥驱动芯片IC的第4引脚为COM引脚，半桥驱动芯片IC的第5引脚为低压侧MOSFET管的控制引脚（LO），半桥驱动芯片IC的第6引脚为高压阱引脚（Vs）、，半桥驱动芯片IC的第7引脚为高压侧MOSFET管的控制引脚（HO），半桥驱动芯片IC的第8引脚为高压阱供电引脚（VB），半桥驱动芯片IC的第1引脚分别与第一电阻R1的第一端、第六二极管D6的正极、第五二极管D5的负极和第二电容C2的一端相连接，第一电阻R1的第二端与第一MOSFET管Q1的漏极相连接，且其公共连接端为镇流器逆变电路2的输入端的第一个输入接线端子，与桥式整流电路1的输出端的第一个输出接线端子相连接，即接到桥式整流电路1整流处理后的电源线上接入线电压（VDC），亦即桥式整流电路1整流处理后的线电压接入高压侧的MOSFET管（即第一MOSFET管）Q1的漏极，第二电容C2的另一端和第二MOSFET管Q2的源极分别与半桥驱动芯片IC的第4引脚相连接，且其公共连接端为镇流器逆变电路2的输入端的第二个输入接线端子，与桥式整流电路1的输出端的第二个输出接线端子相连接，半桥驱动芯片IC的第2引脚通过第二电阻R2与半桥驱动芯片IC的第3引脚相连接，半桥驱动芯片IC的第3引脚通过第三电容C3与半桥驱动芯片IC的第4引脚相连接，半桥驱动芯片IC的第5引脚与第二MOSFET管Q2的栅极相连接，半桥驱动芯片IC的第6引脚通过第四电容C4与半桥驱动芯片的第8引脚相连接，半桥驱动芯片IC的第7引脚与第一MOSFET管Q1的栅极相连接，半桥驱动芯片IC的第8引脚与第六二极管D6的负极相连接，第一MOSFET管Q1的源极和第二MOSFET管Q2的漏极分别与半桥驱动芯片IC的第6引脚相连接，且其公共连接端为镇流器逆变电路2的输出端的第一个输出接线端子，与升压电路3的输入端的第一个输入接线端子相连接，第七二极管D7的正极与第二MOSFET管Q2的源极相连接，且其公共连接端为镇流器逆变电路2的输出端的第二个输出接线端子，与升压电路3的输入端的第二个输入接线端子相连接，第七二极管D7的负极分别与第五电容C5的一端和第五二极管D5的正极相连接，第五电容C5的另一端与半桥驱动芯片IC的第6引脚相连接。

在此，半桥驱动芯片IC启动由桥式整流电路1整流处理后的线电压（VDC）经电阻值为1M的第一电阻R1后对第二电容C2进行充电，当第二电容C2两端的电压达到门限电压UVLO+（8.1V～9.9V）时半桥驱动芯片IC正式启动进入正常工作模式，半桥驱动芯片IC进入正常工作模式后其Vcc电压由泵电路供电；第二电阻R2和第三电容C3可调节半桥驱动芯片IC的输出频率，可以根据不同的冷阴极荧光灯灯管及不同的使用环境要求设置半桥驱动芯片IC的工作频率，频率一般可设置成40KHz～50KHz；半桥驱动芯片IC内部集成了一个振荡器，半桥驱动芯片IC内部封装了两个MOSFET（金属氧化层半导体场效晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）构成典型半桥驱动，第四电容C4用于为半桥驱动芯片IC内部的高压侧的MOSFET 管的栅极供电。

在此具体实施例中，升压电路3的主要作用是将300V的直流电压逆变成千伏以上（40KHz～50KHz）的高频方波以驱动冷阴极荧光灯灯管，其电路如图2所示，其主要由升压变压器T和第六电容C6组成，升压变压器T的原边的第一端为升压电路3的输入端的第一个输入接线端子，与镇流器逆变电路2的输出端的第一个输出接线端子相连接，升压变压器3的原边的第二端与第六电容C6的一端相连接，第六电容C6的另一端为升压电路3的输入端的第二个输入接线端子，与镇流器逆变电路2的输出端的第二个输出接线端子相连接，升压变压器T的副边的第一端为升压电路3的输出端的第一个输出接线端子，升压变压器T的副边的第二端为升压电路3的输出端的第二个输出接线端子。

图3给出了将本发明的电子镇流器应用于20W应用于20W紧凑型冷阴极荧光灯的电路图。

Claims

1.一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器，其特征在于包括桥式整流电路、镇流器逆变电路和升压电路，所述的桥式整流电路的输入端通过两个输入接线端子接入市电，所述的桥式整流电路的输出端输出整流处理后的线电压，所述的桥式整流电路的输出端与所述的镇流器逆变电路的输入端相连接，所述的镇流器逆变电路的输出端与所述的升压电路的输入端相连接，所述的升压电路的输出端通过两个输出接线端子与冷阴极荧光灯灯管的灯丝相连接；

所述的镇流器逆变电路主要由型号为3253的半桥驱动芯片、第一电阻、第二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第六二极管、第一MOSFET管、第二MOSFET管和泵电路组成，所述的泵电路包括第五电容、第五二极管和第七二极管，所述的半桥驱动芯片的第1引脚分别与所述的第一电阻的第一端、所述的第六二极管的正极、所述的第五二极管的负极和所述的第二电容的一端相连接，所述的第一电阻的第二端与所述的第一MOSFET管的漏极相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输入端的第一个输入接线端子，与所述的桥式整流电路的输出端的第一个输出接线端子相连接，所述的第二电容的另一端和所述的第二MOSFET管的源极分别与所述的半桥驱动芯片的第4引脚相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输入端的第二个输入接线端子，与所述的桥式整流电路的输出端的第二个输出接线端子相连接，所述的半桥驱动芯片的第2引脚通过所述的第二电阻与所述的半桥驱动芯片的第3引脚相连接，所述的半桥驱动芯片的第3引脚通过所述的第三电容与所述的半桥驱动芯片的第4引脚相连接，所述的半桥驱动芯片的第5引脚与所述的第二MOSFET管的栅极相连接，所述的半桥驱动芯片的第6引脚通过所述的第四电容与所述的半桥驱动芯片的第8引脚相连接，所述的半桥驱动芯片的第7引脚与所述的第一MOSFET管的栅极相连接，所述的半桥驱动芯片的第8引脚与所述的第六二极管的负极相连接，所述的第一MOSFET管的源极和所述的第二MOSFET管的漏极分别与所述的半桥驱动芯片的第6引脚相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输出端的第一个输出接线端子，与所述的升压电路的输入端的第一个输入接线端子相连接，所述的第七二极管的正极与所述的第二MOSFET管的源极相连接，且其公共连接端为所述的镇流器逆变电路的输出端的第二个输出接线端子，与所述的升压电路的输入端的第二个输入接线端子相连接，所述的第七二极管的负极分别与所述的第五电容的一端和所述的第五二极管的正极相连接，所述的第五电容的另一端与所述的半桥驱动芯片的第6引脚相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于冷阴极荧光灯的电子镇流器，其特征在于所述的升压电路主要由升压变压器和第六电容组成，所述的升压变压器的原边的第一端为所述的升压电路的输入端的第一个输入接线端子，与所述的镇流器逆变电路的输出端的第一个输出接线端子相连接，所述的升压变压器的原边的第二端与所述的第六电容的一端相连接，所述的第六电容的另一端为所述的升压电路的输入端的第二个输入接线端子，与所述的镇流器逆变电路的输出端的第二个输出接线端子相连接，所述的升压变压器的副边的第一端为所述的升压电路的输出端的第一个输出接线端子，所述的升压变压器的副边的第二端为所述的升压电路的输出端的第二个输出接线端子。