CN104333965B - 新型高效节能射频灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型高效节能射频灯，属于照明行业领域，解决了传统射频灯存在频闪、功耗大、发热量、抗干扰能力差以及声频共振的问题。主要包括电子镇流器、射频灯泡，电子镇流器包括APFC功率因素校正升压稳压电路，APFC功率因素校正升压稳压电路的输入端经EMI滤波电路与交流电源连接，其输出端经半桥逆变电路与高频匹配网络回路连接，高频匹配网络回路的输出端连接负载。本发明是基于2.5～3MHz的高频高效正弦波驱动的电子镇流器产品，无频闪现象，功耗小发热量小，抗干扰能力强，无声频共振问题，减少电极溅射保证了产品使用寿命，结构优化，降低生产成本，本发明可广泛应用于照明行业领域，尤其适用于道路照明。
Description
技术领域
本发明属于照明行业领域，具体地说，尤其涉及一种新型高效节能射频灯。
背景技术
射频灯作为一种新型陶瓷结构金属卤化灯，其集高光效、显色性、长寿命于一体，是21世纪照明产品最有潜在市场的产品，它必然会成为照明行业的主导者。镇流器是射频灯的主要组成部分之一，镇流器的品质直接决定了射频灯的品质。
目前射流灯的常用镇流器有两种，电子式和电感式两种，电子式镇流器以其功耗小、功率恒定、电网污染小、电能利用率高等优势大量取代电感式镇流器。
在电子式镇流器中，使用最多的是低频方波驱动模式，但这种工作模式存在功耗大、发热量高、重量重的缺点，同时存在灯的频闪和抗干扰能力差的问题。为解决这些问题，有了高频驱动模式的应用，高频驱动模式的光效比低频方波驱动模式的光效要高，即相同功耗下，节能率比较高，但高频驱动模式存在很严重的声频共振问题，所以高频驱动模式应用较少。但据相关实验表明，在6～160KHz这一频率发生共振的频率很高，但随着频率上升，此种概率越来越低，当工作频率大于最大一阶声频时，声频共振的概率趋近于零。
发明内容
本发明公开了一种新型高效节能射频灯，用于解决传统射频灯存在频闪、功耗大、发热量、抗干扰能力差以及声频共振的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型高效节能射频灯，包括电子镇流器、射频灯泡FGY，其特征在于：所述电子镇流器包括APFC功率因素校正升压稳压电路，所述APFC功率因素校正升压稳压电路的输入端经EMI滤波电路与交流电源连接，所述APFC功率因素校正升压稳压电路输出端经半桥逆变电路与高频匹配网络回路连接，高频匹配网络回路的输出端连接负载；所述半桥逆变电路与高频匹配网络回路之间设有异常保护电路；所述EMI滤波电路的输入端设有熔断器进行电路保护；所述EMI滤波电路的压敏电容RV1与电容C1并联连接，电容C1的一端与电感L1的一端连接，电容C1的另一端与电感L2一端连接，电感L1的另一端分别与电感L4的一端、电容C2的一端相连，电容C2的另一端与电感L2的另一端相连，电感L2的另一端还与电感L3的一端相连，电容C3一端分别与电感L4另一端、电容C4一端相连，电容C3另一端与电感L3的另一端、电容C5一端相连，电容C4另一端和电容C5另一端均接地，所述电容C3的一端还与整流桥DB107的1号引脚连接，电容C3的另一端与整流桥DB107的3号引脚连接，整流桥DB107的4号引脚与电容C6的一端连接，电容C6的另外一端接地，整流桥DB107的4号引脚还通过电阻R3与电容C9的一端、电解电容C10的正极连接，电容C9的另一端和电解电容C10的负极接地，电解电容C10的正极与IC芯片UC3854的8号引脚相连，电解电容C10的正极还与二极管VD5的阴极连接，二极管VD5的阳极与电阻R4的一端相连，R4的另一端与变压器T1的二级绕组首端相连，R4的另一端也通过电阻R5与IC芯片UC3854的5号引脚相连，所述变压器T1的二次绕组的另一端接地，所述DB107的4号引脚还与变压器T1初级绕组的首端相连，变压器T1初级绕组的末端连接场效应管V1的D端，场效应管V1的G端连接IC芯片UC3854芯片的7号引脚相连，场效应管V1的S端与IC芯片UC3854的4号引脚相连，同时串联R6与整流桥DB107的2号引脚相连并接地，变压器T1的初级绕组的末端与二级管VD6的阳极端连接，二级管VD6的阴极端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与IC芯片UC3854的1号引脚相连，电阻R7的另一端依次串联电阻R8、可变电阻RP1后接地，IC芯片UC3854的2号引脚与电容C8一端连接，电容C8的另一端接地，IC芯片UC3854的3号引脚与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，所述二极管VD6的阴极端与电解电容C11的正极相连，电解电容C11的阴极接地，电容C10并联在电解电容C11两端，二极管VD6的阴极通过电感L5与由电容C12和电容C13组成的并联电路相连；
所述电容C13的高电位连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电容C14的一端以及双向二极管VD8的一端相连，电阻R10的另一端同时与场效应管V6的D端相连，所述双向二极管VD8的另一端与双向触发管VD9的一端相连，双向触发管VD9的另一端与电容C14的另一端相连并接地，所述双向二极管VD8的另一端与电容C19一端、变压器T2的初级绕组首端相连，所述变压器T2的初级绕组末端接地，变压器T2的第一次级绕组的末端串联一个电阻R11后与场效应管V2的G端相连，场效应管V2的D端与电阻R9的一端相连，场效应管V2的S端与变压器T2的第一次级绕组的首端相连，电容C26并联在变压器T2的第一次级绕组两端，触发管VD10与触发管VD11反向连接并联在电容C26两端，所述场效应管V2的S端与场效应管V3的D端相连，场效应管V3的G端串联电阻R12与变压器T2的第二次级绕组的首端相连，场效应管V3的S端接地，电容C27并联在变压器T2的第二次级绕组两端，触发管VD12与触发管VD13反相相连并联在电容C27两端，场效应管V3的G端与二极管VD23的阳极相连，二极管VD23的阴极与场效应管V4的D端相连，场效应管V4的G端与场效应管V4的S端之间并联电容C21，电阻R15并联在电容C21两端，场效应管V4的G端与二极管VD25的阴极相连，二极管V25的阳极与二极管VD26的阳极相连，二极管VD26的阴极与电阻R16一端相连，电阻R16另一端与电阻R17一端相连，电阻R17的另一端接地，电容C22并联在电阻R17两端，电容C22还并联在场效应管V5的G端和S端两端，场效应管V5的D端与电容C19相连；
所述二极管VD25的阳极还与二极管VD27的阳极相连，二极管VD27的阴极与电阻R18一端相连，电阻R18的另一端与场效应管V6的G端相连，电容C23、电阻R19均并联在场效应管V6的G端和S端两端，场效应管V6的S端接地，场效应管V6的D端接双向二极管VD8的一端；
所述二极管VD25的阳极与触发管VD22的阳极连接，触发管VD22的阴极与触发管VD21的阴极相连，触发管VD21的阳极接地，电容C20、电阻R14均并联在触发管VD21两端，触发管VD21的阴极与电阻R13一端相连，电阻R13的另一端与二极管VD14的阴极相连，二极管VD14的阳极与变压器T3的次级绕组首端相连，变压器T3的次级绕组末端接地，变压器T3的初级绕组首端与电容C15一端相连，电容C15的另一端与场效应管V3的D端相连，同时与二极管VD7的阴极相连，二极管VD7的阳极与电阻R9低电位相连；
所述变压器T3的初级绕组末端与电容C16一端相连，电容C16的另一端与电容C18的一端相连，电容C18的另一端接场效应管V5的D端，电容C16的另一端也与电容C17一端相连，电容C17的另一端与电容C24一端相连，电容C24的另一端接地，所述电容C16与电容C25之间串接射频灯泡FGY，电容C25另一端与电容C28一端相连，电容C28另一端接地，电容C25和电容C28构成的串联电路两端之间并联电感L6，射频灯泡FGY两端之间并联连接双向触发管VD15。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明是基于2.5～3MHz的高频高效正弦波驱动的电子镇流器产品，无频闪现象，功耗、发热量小，抗干扰能力强，更重要的是解决了传统射频灯声频共振问题；
2.本发明光效高，在相同的功耗下，本发明节能率可提高5％～8％；
3.本发明减少电极溅射，保障了灯泡的使用寿命，无需外加触发电路，简化电路组成结构，降低了制作成本；
4.本发明可广泛应用于照明行业领域，尤其适用于道路照明。
附图说明
图1是本发明工作原理系统框图；
图2是本发明电路原理图；
图3是图2的A部分放大图；
图4是图2的B部分放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
一种新型高效节能射频灯，包括电子镇流器、射频灯泡FGY，其特征在于：所述电子镇流器包括APFC功率因素校正升压稳压电路，所述APFC功率因素校正升压稳压电路的输入端经EMI滤波电路与交流电源连接，所述APFC功率因素校正升压稳压电路输出端经半桥逆变电路与高频匹配网络回路连接，高频匹配网络回路的输出端连接负载；所述半桥逆变电路与高频匹配网络回路之间设有异常保护电路；所述EMI滤波电路的输入端设有熔断器进行电路保护；所述EMI滤波电路的压敏电容RV1与电容C1并联连接，电容C1的一端与电感L1的一端连接，电容C1的另一端与电感L2一端连接，电感L1的另一端分别与电感L4的一端、电容C2的一端相连，电容C2的另一端与电感L2的另一端相连，电感L2的另一端还与电感L3的一端相连，电容C3一端分别与电感L4另一端、电容C4一端相连，电容C3另一端与电感L3的另一端、电容C5一端相连，电容C4另一端和电容C5另一端均接地，所述电容C3的一端还与整流桥DB107的1号引脚连接，电容C3的另一端与整流桥DB107的3号引脚连接，整流桥DB107的4号引脚与电容C6的一端连接，电容C6的另外一端接地，整流桥DB107的4号引脚还通过电阻R3与电容C9的一端、电解电容C10的正极连接，电容C9的另一端和电解电容C10的负极接地，电解电容C10的正极与IC芯片UC3854的8号引脚相连，电解电容C10的正极还与二极管VD5的阴极连接，二极管VD5的阳极与电阻R4的一端相连，R4的另一端与变压器T1的二级绕组首端相连，R4的另一端也通过电阻R5与IC芯片UC3854的5号引脚相连，所述变压器T1的二次绕组的另一端接地，所述DB107的4号引脚还与变压器T1初级绕组的首端相连，变压器T1初级绕组的末端连接场效应管V1的D端，场效应管V1的G端连接IC芯片UC3854芯片的7号引脚相连，场效应管V1的S端与IC芯片UC3854的4号引脚相连，同时串联R6与整流桥DB107的2号引脚相连并接地，变压器T1的初级绕组的末端与二级管VD6的阳极端连接，二级管VD6的阴极端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与IC芯片UC3854的1号引脚相连，电阻R7的另一端同时依次串联电阻R8、可变电阻RP1后接地，IC芯片UC3854的2号引脚与电容C8一端连接，电容C8的另一端接地，IC芯片UC3854的3号引脚与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，所述二极管VD6的阴极端与电解电容C11的正极相连，电解电容C11的阴极接地，电容C10并联在电解电容C11两端，二极管VD6的阴极通过电感L5与由电容C12和电容C13组成的并联电路相连；
所述电容C13的高电位连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电容C14的一端以及双向二极管VD8的一端相连，电阻R10的另一端同时与场效应管V6的D端相连，所述双向二极管VD8的另一端与双向触发管VD9的一端相连，双向触发管VD9的另一端与电容C14的另一端相连并接地，所述双向二极管VD8的另一端与电容C19一端、变压器T2的初级绕组首端相连，所述变压器T2的初级绕组末端接地，变压器T2的第一次级绕组的末端串联一个电阻R11后与场效应管V2的G端相连，场效应管V2的D端与电阻R9的一端相连，场效应管V2的S端与变压器T2的第一次级绕组的首端相连，电容C26并联在变压器T2的第一次级绕组两端，触发管VD10与触发管VD11反向连接并联在电容C26两端，所述场效应管V2的S端与场效应管V3的D端相连，场效应管V3的G端串联电阻R12与变压器T2的第二次级绕组的首端相连，场效应管V3的S端接地，电容C27并联在变压器T2的第二次级绕组两端，触发管VD12与触发管VD13反相相连并联在电容C27两端，场效应管V3的G端与二极管VD23的阳极相连，二极管VD23的阴极与场效应管V4的D端相连，场效应管V4的G端与场效应管V4的S端之间并联电容C21，电阻R15并联在电容C21两端，场效应管V4的G端与二极管VD25的阴极相连，二极管V25的阳极与二极管VD26的阳极相连，二极管VD26的阴极与电阻R16一端相连，电阻R16另一端与电阻R17一端相连，电阻R17的另一端接地，电容C22并联在电阻R17两端，电容C22还并联在场效应管V5的G端和S端两端，场效应管V5的D端与电容C19相连；
所述二极管VD25的阳极还与二极管VD27的阳极相连，二极管VD27的阴极与电阻R18一端相连，电阻R18的另一端与场效应管V6的G端相连，电容C23、电阻R19均并联在场效应管V6的G端和S端两端，场效应管V6的S端接地，场效应管V6的D端接双向二极管VD8的一端；
所述二极管VD25的阳极与触发管VD22的阳极连接，触发管VD22的阴极与触发管VD21的阴极相连，触发管VD21的阳极接地，电容C20、电阻R14均并联在触发管VD21两端，触发管VD21的阴极与电阻R13一端相连，电阻R13的另一端与二极管VD14的阴极相连，二极管VD14的阳极与变压器T3的次级绕组首端相连，变压器T3的次级绕组末端接地，变压器T3的初级绕组首端与电容C15一端相连，电容C15的另一端与场效应管V3的D端相连，同时与二极管VD7的阴极相连，二极管VD7的阳极与电阻R9低电位相连；
所述变压器T3的初级绕组末端与电容C16一端相连，电容C16的另一端与电容C18的一端相连，电容C18的另一端接场效应管V5的D端，电容C16的另一端也与电容C17一端相连，电容C17的另一端与电容C24一端相连，电容C24的另一端接地，所述电容C16与电容C25之间串接射频灯泡FGY，电容C25另一端与电容C28一端相连，电容C28另一端接地，电容C25和电容C28构成的串联电路两端之间并联电感L6，射频灯泡FGY两端之间并联连接双向触发管VD15。
本发明工作频率在2.5～3MHz之间，远离了HID灯声频共振多发窗口，且有效克服了频闪现象。半桥逆变电路中的场效应管功耗小、温升低，大大提高电路工作的安全可靠性。变压器T2的两个次级绕组得到极性相反大小相同并且略大于场效应管工作电压的一个交流电压，再分别通过电容C26、C27滤波，随后由稳压二极管VD10、VD11、VD12、VD13提供一个稳定的直流电压，该直流电压再通过场效应管进行放大，从而满足高频高效射频灯点火电压要求，完成点火任务。高频匹配网络回路对半桥逆变电路进行阻抗转换匹配，达到恒功率供电，使电路的工作稳定性和可靠性大大提高，通过对高频触发脉冲进行钳位，保证本发明工作在安全的触发电压下，减少电极的溅射，保障灯泡使用寿命，另外高频匹配网络回路还可以取代传统触发电路，简化电路组成结构，降低制作成本。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (1)
1.一种新型高效节能射频灯，包括电子镇流器、射频灯泡FGY，其特征在于：所述电子镇流器包括APFC功率因素校正升压稳压电路，所述APFC功率因素校正升压稳压电路的输入端经EMI滤波电路与交流电源连接，所述APFC功率因素校正升压稳压电路输出端经半桥逆变电路与高频匹配网络回路连接，高频匹配网络回路的输出端连接负载；所述半桥逆变电路与高频匹配网络回路之间设有异常保护电路；所述EMI滤波电路的输入端设有熔断器进行电路保护；所述EMI滤波电路的压敏电容RV1与电容C1并联连接，电容C1的一端与电感L1的一端连接，电容C1的另一端与电感L2一端连接，电感L1的另一端分别与电感L4的一端、电容C2的一端相连，电容C2的另一端与电感L2的另一端相连，电感L2的另一端还与电感L3的一端相连，电容C3一端分别与电感L4另一端、电容C4一端相连，电容C3另一端与电感L3的另一端、电容C5一端相连，电容C4另一端和电容C5另一端均接地，所述电容C3的一端还与整流桥DB107的1号引脚连接，电容C3的另一端与整流桥DB107的3号引脚连接，整流桥DB107的4号引脚与电容C6的一端连接，电容C6的另外一端接地，整流桥DB107的4号引脚还通过电阻R3与电容C9的一端、电解电容C10的正极连接，电容C9的另一端和电解电容C10的负极接地，电解电容C10的正极与IC芯片UC3854的8号引脚相连，电解电容C10的正极还与二极管VD5的阴极连接，二极管VD5的阳极与电阻R4的一端相连，R4的另一端与变压器T1的二级绕组首端相连，R4的另一端也通过电阻R5与IC芯片UC3854的5号引脚相连，所述变压器T1的二次绕组的另一端接地，所述DB107的4号引脚还与变压器T1初级绕组的首端相连，变压器T1初级绕组的末端连接场效应管V1的D端，场效应管V1的G端连接IC芯片UC3854芯片的7号引脚相连，场效应管V1的S端与IC芯片UC3854的4号引脚相连，同时串联R6与整流桥DB107的2号引脚相连并接地，变压器T1的初级绕组的末端与二级管VD6的阳极端连接，二级管VD6的阴极端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与IC芯片UC3854的1号引脚相连，电阻R7的另一端依次串联电阻R8、可变电阻RP1后接地，IC芯片UC3854的2号引脚与电容C8一端连接，电容C8的另一端接地，IC芯片UC3854的3号引脚与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地连接，所述二极管VD6的阴极端与电解电容C11的正极相连，电解电容C11的阴极接地，电容C10并联在电解电容C11两端，二极管VD6的阴极通过电感L5与由电容C12和电容C13组成的并联电路相连；
所述电容C13的高电位连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电容C14的一端以及双向二极管VD8的一端相连，电阻R10的另一端同时与场效应管V6的D端相连，所述双向二极管VD8的另一端与双向触发管VD9的一端相连，双向触发管VD9的另一端与电容C14的另一端相连并接地，所述双向二极管VD8的另一端与电容C19一端、变压器T2的初级绕组首端相连，所述变压器T2的初级绕组末端接地，变压器T2的第一次级绕组的末端串联一个电阻R11后与场效应管V2的G端相连，场效应管V2的D端与电阻R9的一端相连，场效应管V2的S端与变压器T2的第一次级绕组的首端相连，电容C26并联在变压器T2的第一次级绕组两端，触发管VD10与触发管VD11反向连接并联在电容C26两端，所述场效应管V2的S端与场效应管V3的D端相连，场效应管V3的G端串联电阻R12与变压器T2的第二次级绕组的首端相连，场效应管V3的S端接地，电容C27并联在变压器T2的第二次级绕组两端，触发管VD12与触发管VD13反相相连并联在电容C27两端，场效应管V3的G端与二极管VD23的阳极相连，二极管VD23的阴极与场效应管V4的D端相连，场效应管V4的G端与场效应管V4的S端之间并联电容C21，电阻R15并联在电容C21两端，场效应管V4的G端与二极管VD25的阴极相连，二极管V25的阳极与二极管VD26的阳极相连，二极管VD26的阴极与电阻R16一端相连，电阻R16另一端与电阻R17一端相连，电阻R17的另一端接地，电容C22并联在电阻R17两端，电容C22还并联在场效应管V5的G端和S端两端，场效应管V5的D端与电容C19相连；
所述二极管VD25的阳极还与二极管VD27的阳极相连，二极管VD27的阴极与电阻R18一端相连，电阻R18的另一端与场效应管V6的G端相连，电容C23、电阻R19均并联在场效应管V6的G端和S端两端，场效应管V6的S端接地，场效应管V6的D端接双向二极管VD8的一端；
所述二极管VD25的阳极与触发管VD22的阳极连接，触发管VD22的阴极与触发管VD21的阴极相连，触发管VD21的阳极接地，电容C20、电阻R14均并联在触发管VD21两端，触发管VD21的阴极与电阻R13一端相连，电阻R13的另一端与二极管VD14的阴极相连，二极管VD14的阳极与变压器T3的次级绕组首端相连，变压器T3的次级绕组末端接地，变压器T3的初级绕组首端与电容C15一端相连，电容C15的另一端与场效应管V3的D端相连，同时与二极管VD7的阴极相连，二极管VD7的阳极与电阻R9低电位相连；
所述变压器T3的初级绕组末端与电容C16一端相连，电容C16的另一端与电容C18的一端相连，电容C18的另一端接场效应管V5的D端，电容C16的另一端也与电容C17一端相连，电容C17的另一端与电容C24一端相连，电容C24的另一端接地，所述电容C16与电容C25之间串接射频灯泡FGY，电容C25另一端与电容C28一端相连，电容C28另一端接地，电容C25和电容C28构成的串联电路两端之间并联电感L6，射频灯泡FGY两端之间并联双向触发管VD15。
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