CN104157544A - 用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构及其构成的一体式小功率高频无极灯 - Google Patents

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李学其
闵阳清
王军
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Abstract

本发明公开了一种防电磁辐射和传导干扰结构及其构成的一体式小功率高频无极灯，解决现有无极灯的电磁辐射和传导干扰，以及成本较高的问题。本发明防电磁辐射和传导干扰结构，包括屏蔽线、金属屏蔽壳；其中，屏蔽线，与耦合器外侧的功率线同向并绕于耦合器的磁筒上，且一端悬空绝缘，另一端与功率线来向端一并接地；金属屏蔽壳，用于罩住高频发生器的振荡变压器及扼流电感，且其四周接地。本发明通过屏蔽线和金属屏蔽壳的配合，能够有效的防止电磁辐射及传导干扰。

Description

用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构及其构成的一体式小功率高频无极灯
技术领域
 本发明具体涉及一种发光照明装置，特别是涉及一种用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构及其构成的一体式小功率高频无极灯。
背景技术
一体式小功率高频无极灯的发光原理是：在输入一定范围的电源电压后，高频发生器产生2.65MHz高频恒压电压送给功率耦合器，由功率耦合器在玻璃壳内的放电空间内建立静电强磁场，对放电空间内的大气进行电离，并产生强紫外光，玻璃泡壳内壁的三基色荧光粉受强紫外光激励发光。由于灯光内没有灯丝或者电极，因此不存在限制光源寿命的必然组件，一般寿命可达数万小时以上。
然而随着人们对生活环境要求的提高，尤其是对居室环境的关注，人们对家用电器的电磁干扰问题提出了更严格的要求。由于高频无极灯为电磁场驱动，其工作频率高达2.65MHz，带来了严重的电磁干扰问题。因此其在防止电磁辐射和传导干扰方面更需要格外的注意，通过在技术结构上的研究和改进，以便把电磁辐射和传导干扰降到最低。
目前市面上所销售的大多数一体式小功率无极灯，由于输入电压只有零线和火线，无法接大地，因此其传导骚扰电压和电磁辐射骚扰均很难通过我国的强制性EMI标准GB-17743及欧盟的EN55015标准。而美国GE一体式无极灯，通过电路结构改进，以及对灯泡表面做镀金属膜层处理并接地，是能够通过的EN55015标准的。
然而通过在灯泡表面进行镀金属膜层的处理并接地，虽然能够实现屏蔽电磁辐射，但同时使得整个制灯工艺过程变得复杂，也极大的增加整灯的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防电磁辐射和传导干扰结构及其构成的一体式小功率高频无极灯，解决现有无极灯的电磁辐射和传导干扰，以及成本较高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
防电磁辐射和传导干扰结构，包括屏蔽线、金属屏蔽壳；
其中，屏蔽线，与耦合器外侧的功率线同向并绕于耦合器的磁筒上，且一端悬空绝缘，另一端与功率线来向端一并接地；
金属屏蔽壳，用于罩住高频发生器的振荡变压器及扼流电感，且其四周接地。
进一步地，还包括包裹于耦合器绕线外侧并接地的金属屏蔽层。所述金属屏蔽层外还设有一层绝缘保护膜，且金属屏蔽层为电磁屏蔽网或者锡箔。
再进一步地，还包括设置于PCB电路板上的滤波电路，该滤波电路包括两个工字电感，两个安规电容及一个共模电感。所述共模电感使用的磁环为非晶磁环。
更进一步地，还包括固定于PCB电路板背面，并接地的金属散热片。
另外，所述金属屏蔽壳底部与PCB电路板紧密接触。
此外，所述屏蔽线为直径0.6mm的耐高温的导线。所述金属屏蔽壳为外形无棱角的铝铸造件，厚度为1mm。
一体式小功率高频无极灯，包括灯泡、与灯泡相连的耦合器，以及与耦合器相连的高频发生器，耦合器包括磁筒和绕于磁筒外侧的功率线，高频发生器包括PCB电路板，设置于PCB电路板上的振荡变压器、扼流电感、滤波电路（值得说明的是，高频发生器不止这些电子元器件，其余部分只是未写出而已，本发明所采用的高频发生器与现有的一样，仅对滤波电路进行了改进）；还包括屏蔽线、金属屏蔽壳；
其中，屏蔽线，与耦合器外侧的功率线同向并绕于耦合器的磁筒上，且一端悬空绝缘，另一端与功率线来向端一并接地； 
金属屏蔽壳，用于罩住高频发生器的振荡变压器及扼流电感，且其四周接地。
进一步地，还包括包裹于耦合器绕线外侧并接地的金属屏蔽层。
再进一步地，所述滤波电路包括两个工字电感，两个安规电容及一个共模电感。所述共模电感使用的磁环为非晶磁环。
更进一步地，还包括固定于PCB电路板背面，并接地的金属散热片。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明通过屏蔽线和金属屏蔽壳的配合，能够有效的防止电磁辐射及传导干扰。同时通过增加金属屏蔽层、金属散热片，以及改进后的滤波电路，相互之间的配合大大地提高了防止电磁辐射和传导干扰的性能。
附图说明
图1为本发明中用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰机构的主视图。
图2为图1的右视图。
图3为本发明中一体式小功率高频无极灯的结构示意图。
图4为滤波电路原理图。
图5为现有无极灯传导干扰测试曲线图。
图6为本发明无极灯传导干扰测试曲线图。
图7为现有无极灯电磁辐射测试曲线图。
图8为本发明无极灯电磁辐射测试曲线图。
其中，附图中标记对应的零部件名称为:1-灯泡，2-耦合器，3-高频发生器，4-屏蔽线，5-金属屏蔽壳，6-金属屏蔽层，7-金属散热片，8-外壳，9-功率线，10-磁筒，11-PCB电路板，12-滤波电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1、2所示，用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构，该无极灯包括耦合器2、PCB电路板11，设置PCB电路板上的高频发生器3，其中耦合器包括磁筒10，绕于磁筒外侧的功率线9；高频发生器包括振荡变压器、扼流电感、滤波电路12；所述防电磁辐射和传导干扰结构包括屏蔽线4、金属屏蔽壳5、金属屏蔽层6、金属散热片7；
其中，屏蔽线，与耦合器外侧的功率线同向并绕于耦合器的磁筒上，且一端悬空绝缘，另一端与功率线来向端一并接地；其具体的连接方式为：首先假设功率线的两端分为A1端和B1端，屏蔽线的两端分为A2端和B2端，然后将A1端与A2端靠拢，再握着B1端和B2端，将功率线与屏蔽线同向绕于磁筒上，此时B1端和B2端端部朝向相同，最后将A2端悬空，B2端与A1端固定于同一处接地；上述假设，主要目的是为了讲述功率线与屏蔽线缠绕的方式，也就是说功率线和屏蔽线的合并，并同时接地的端部为交叉端部，并不是同向缠绕后的同向端。另外，屏蔽线为直径0.6mm的耐高温的导线。
金属屏蔽壳，用于罩住高频发生器的振荡变压器及扼流电感，且其四周接地；所述金属屏蔽壳底部与PCB电路板紧密接触。该金属屏蔽壳的厚度为1mm。
金属屏蔽层，包裹于耦合器绕线外侧，并接地；所述金属屏蔽层外还设有一层绝缘保护膜，且金属屏蔽层为电磁屏蔽网或者锡箔。
金属散热片，固定于PCB电路板背面，并接地；该金属散热片为1mm厚的铝散热片，其大小与PCB电路板等大。
如图4所示，滤波电路结构为双L+Pi，包括两个工字电感，两个安规电容及一个共模电感；所述共模电感使用的磁环为非晶磁环。
实施例2
如图1～3所示，一体式小功率高频无极灯，包括灯泡1、与灯泡相连的耦合器2，与耦合器相连的高频发生器3，以及外壳8，耦合器包括磁筒和绕于磁筒外侧的功率线，高频发生器包括PCB电路板，设置于PCB电路板上的振荡变压器、扼流电感、滤波电路；还包括屏蔽线4、金属屏蔽壳5、金属屏蔽层6、金属散热片7；上述各电子元器件均位于外壳内。
其中，屏蔽线，与耦合器外侧的功率线同向并绕于耦合器的磁筒上，且一端悬空绝缘，另一端与功率线来向端一并接地；其具体的连接方式为：首先假设功率线的两端分为A1端和B1端，屏蔽线的两端分为A2端和B2端，然后将A1端与A2端靠拢，再握着B1端和B2端，将功率线与屏蔽线同向绕于磁筒上，此时B1端和B2端端部朝向相同，最后将A2端悬空，B2端与A1端固定于同一处接地；上述假设，主要目的是为了讲述功率线与屏蔽线缠绕的方式，也就是说功率线和屏蔽线的合并，并同时接地的端部为交叉端部，并不是同向缠绕后的同向端。另外，屏蔽线为直径0.6mm的耐高温的导线。
所述灯泡的材质为普通的玻璃，表面未有镀或者涂处理，也就是说本发明未像现有技术一样在灯泡上进行改进处理，仅仅是在耦合器、高频变压器上做了相应的改进。本发明未对灯泡进行改进，主要是为了降低生产成本，以及防电磁辐射和传导干扰。
金属屏蔽壳，用于罩住高频发生器的振荡变压器及扼流电感，且其四周接地；所述金属屏蔽壳底部与PCB电路板紧密接触，也就是无缝接触。其目的是有效的防止电磁辐射和防止传导干扰。该金属屏蔽壳的厚度为1mm。
金属屏蔽层，包裹于耦合器绕线外侧，并接地；所述金属屏蔽层外还设有一层绝缘保护膜，且金属屏蔽层为电磁屏蔽网或者锡箔；其目的是为了套住耦合器绕线外侧的线。
金属散热片，固定于PCB电路板背面，并接地；另外，金属散热片与PCB电路板等大，并且金属散热片是多处接地，其目的是方便MOS管散热，同时降低传导干扰。该金属散热片为1mm厚的铝散热片。
如图4所示，滤波电路结构为双L+Pi，包括两个工字电感，两个安规电容及一个共模电感；所述共模电感使用的磁环为非晶磁环。
值得说明的是，本发明在文中叙述的各电子元器件除了滤波电路进行了相应的改进，以及在相应的部件上加设了防电磁辐射和传导干扰结构以外，对原无极灯没有做修改，例如：耦合器采用现有的，仅仅是在其外侧增加了屏蔽线和金属屏蔽层，而高频发生器也采用的是现有的，仅仅是将现有高频发生器中的振荡变压器和扼流电感罩于金属屏蔽壳内；同时在现有PCB电路板的背后增设了金属散热片。故而在撰写本发明时，未详细叙述未进行改进的电子元器件。
本发明仅仅在原有的无极灯上做出了适当改进，便能够极其有效的防止电磁辐射和传导干扰，保证无极灯能够达到国标，同时未对灯泡进行改进，大大地降低了生产成本。
本发明的发明人还针对现有无极灯与本发明的无极灯进行对比测试（电磁辐射和传导干扰）。具体如图5～8，从图中可以明确看出本发明的传导干扰和电磁辐射测试结果均满足标准，同时与现有无极灯传导干扰和电磁辐射测试结果相对比，能够清楚的看出本发明防传导干扰和电磁辐射的效果极佳。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构，其特征在于，包括屏蔽线（4）、金属屏蔽壳（5）；
其中，屏蔽线，与耦合器外侧的功率线同向并绕于耦合器的磁筒上，且一端悬空绝缘，另一端与功率线来向端一并接地；
金属屏蔽壳，用于罩住高频发生器的振荡变压器及扼流电感，且其四周接地。
2. 根据权利要求1所述的用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构，其特征在于，还包括包裹于耦合器绕线外侧并接地的金属屏蔽层（6）。
3. 根据权利要求1所述的用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构，其特征在于，还包括设置于PCB电路板上的滤波电路，该滤波电路包括两个工字电感，两个安规电容及一个共模电感。
4. 根据权利要求1所述的用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构，其特征在于，还包括固定于PCB电路板背面，并接地的金属散热片（7）。
5. 根据权利要求1所述的用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构，其特征在于，所述金属屏蔽壳底部与PCB电路板紧密接触。
6. 根据权利要求3所述的用于无极灯的防电磁辐射和传导干扰结构，其特征在于，所述共模电感使用的磁环为非晶磁环。
7. 一体式小功率高频无极灯，包括灯泡（1）、与灯泡相连的耦合器（2），以及与耦合器相连的高频发生器（3），耦合器包括磁筒和绕于磁筒外侧的功率线，高频发生器主要包括PCB电路板，设置于PCB电路板上的振荡变压器、扼流电感、滤波电路；其特征在于，还包括屏蔽线、金属屏蔽壳；
其中，屏蔽线，与耦合器外侧的功率线同向并绕于耦合器的磁筒上，且一端悬空绝缘，另一端与功率线来向端一并接地；
金属屏蔽壳，用于罩住高频发生器的振荡变压器及扼流电感，且其四周接地。
8. 根据权利要求7所述的一体式小功率高频无极灯，其特征在于，还包括包裹于耦合器绕线外侧并接地的金属屏蔽层。
9. 根据权利要求7所述的一体式小功率高频无极灯，其特征在于，所述滤波电路包括两个工字电感，两个安规电容及一个共模电感。
10. 根据权利要求7所述的一体式小功率高频无极灯，其特征在于，还包括固定于PCB电路板背面，并接地的金属散热片。
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