CN104902662A - 适用于金卤灯的电子镇流器 - Google Patents

Abstract

适用于金卤灯的电子镇流器，属于电子器件领域，以提供能够防浪涌电压冲击且节约能源的电子镇流器，包括相连的市电输入端、滤波单元、整流单元、有源功率因数校正单元、逆变单元、点火器单元及保护控制单元；还包括浪涌保护单元，所述浪涌保护单元设置于市电输入端与滤波单元之间；浪涌保护单元包括火线输入端、零线输入端、地线输入端、火线输出端及零线输出端，还包括气体放电管一、气体放电管二、气体放电管三、电阻一、电阻二、电阻三、电阻四、温度保险丝一、电感一及电感二，电阻一、电阻二、电阻三、电阻四都为热保护型的金属氧化物压敏电阻，火线输入端通过电感一与火线输出端相连，零线输入端通过电感二与零线输出端相连；适用于镇流器。

Description

适用于金卤灯的电子镇流器

技术领域

本发明属于电子器件领域，具体是一种适用于金卤灯的电子镇流器。

背景技术

随着国家节能减排工作的全面推行，在中国照明领域涌现了大量的节能照明光源，如LED、无极灯等各种新产品。但由于受到光效低、价格高等因素的严重制约，在目前的市场与经济环境下，LED、无极灯等各种新产品取代现在普遍使用的高压钠灯、金卤灯，难度较大。金卤灯即金属卤化物灯，是一种强弧光放电灯。与所有的气体放电电光源一样，金卤灯需要镇流器来稳定工作电流。传统的电感镇流器由于需要耗用大量金属材料且工作效率低，已经不能满足绿色照明的用电要求，而电子镇流器相较于电感镇流器而言，其节电效果非常明显，可达30％以上，而且具有成本低廉、寿命长、体积小、电压范围宽等特点。

现已研制的适用于金卤灯的电子镇流器可靠性差，具体表现为电子元件常被烧毁，其原因与市电供电网中的浪涌电压有关。现有的适用于金卤灯的电子镇流器一般未设置浪涌保护电路，即使设置有该保护电路，但其保护效果不甚理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于金卤灯的电子镇流器，该镇流器具有防浪涌电压冲击的性能，低残压且零续流，且能够节能减排。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：适用于金卤灯的电子镇流器，包括依次相连接的市电输入端、滤波单元、整流单元、有源功率因数校正单元、逆变单元、点火器单元，所述市电输入端包括火线端、零线端、地线端，还包括保护控制单元，所述保护控制单元分别与有源功率因数校正单元及逆变单元相连接；还包括浪涌保护单元，所述浪涌保护单元设置于市电输入端与滤波单元之间；

所述浪涌保护单元包括火线输入端、零线输入端、地线输入端、火线输出端及零线输出端，还包括气体放电管一、气体放电管二、气体放电管三、电阻一、电阻二、电阻三、电阻四、温度保险丝一、电感一及电感二，电阻一、电阻二、电阻三、电阻四都为热保护型的金属氧化物压敏电阻；浪涌保护单元的火线输入端、零线输入端、地线输入端分别与市电输入端的火线端、零线端、地线端一一对应连接相连；温度保险丝一的一端与火线输入端相连，电阻一的两端分别与温度保险丝一的另一端及气体放电管一的一端相连，电阻二的两端分别与气体放电管一的另一端及零线输入端相连，气体放电管一的又一端与地线输入端相连；电阻三的两端分别与温度保险丝一的另一端及气体放电管二的一端相连，气体放电管二的另一端与零线输入端相接；电阻四的两端分别与火线输出端及气体放电管三的一端相连，气体放电管三的另一端与零线输出端相连；温度保险丝一的另一端通过电感一与火线输出端相连，零线输入端通过电感二与零线输出端相连。

进一步的，还包括指示灯及分压电阻，电阻一的温度保险丝的另一管脚与电阻二的温度保险丝的另一管脚相接，电阻二的温度保险丝的另一管脚又与电阻三的温度保险丝的另一管脚相接，电阻三的温度保险丝的另一管脚通过分压电阻与指示灯的正极相连，指示灯的负极又与电阻四的温度保险丝的另一管脚相连。

具体的，所述保护控制单元包括PIC18系列的单片机及与其相连接的温度保护电路。

具体的，所述点火器单元为高频谐振点火单元。

优选的，所述滤波单元为LC滤波器，包括火线端口、零线端口、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容及共模电感，第一电容的两端及共模电感的两端分别与火线端口及零线端口相连，共模电感的另外两端分别与第三电容的一端和第四电容的一端相连，第三电容的另一端和第四电容的另一端与地相接，第二电容并联于第三电容和第四电容的两端，所述第一电容、第二电容、第三电容及第四电容的容值范围为0.18～0.25μF，共模电感为20～25mH。

本发明的有益效果是：结构简单，易于制造，安全性强，采用浪涌保护单元对电子镇流器进行有效保护，且能够提供过流、过压和异常保护，可靠性强，同时能够有效调制光强，减小功耗，节约能源。本发明适用于现有电子镇流器。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的浪涌保护单元的结构示意图；

图3是本发明的滤波单元的结构示意图；

其中，L10为火线输入端，N10为零线输入端，L20为火线输出端，N20为零线输出端，PE为地线输入端，L1为电感一，L2为电感二，G1为气体放电管一，G2为气体放电管二，G3为气体放电管三，TMOV1为电阻一，TMOV2为电阻二，TMOV3为电阻三，TMOV4为电阻四，LED为指示灯，R为分压电阻，A为火线端口，B为零线端口，C1为第一电容，C2为第二电容，C3为第三电容，C4为第四电容，L为共模电感，TCO1为温度保险丝一。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的技术方案。

如图1及2所示，本发明的适用于金卤灯的电子镇流器，包括依次相连接的市电输入端、滤波单元、整流单元、有源功率因数校正单元(APFC)、逆变单元、点火器单元，所述市电输入端包括火线端、零线端、地线端，在具体使用时，点火器单元的输出端与金卤灯相连，还包括保护控制单元，所述保护控制单元分别与有源功率因数校正单元及逆变单元相连接；还包括浪涌保护单元，所述浪涌保护单元设置于市电输入端与滤波单元之间。所述浪涌保护单元包括火线输入端L10、零线输入端N10、地线输入端PE、火线输出端L20及零线输出端N20，还包括气体放电管一G1、气体放电管二G2、气体放电管三G3、电阻一TMOV1、电阻二TMOV2、电阻三TMOV3、电阻四TMOV4、温度保险丝一TCO1、电感一L1及电感二L2，所述电阻一TMOV1、电阻二TMOV2、电阻三TMOV3、电阻四TMOV4为热保护型的金属氧化物压敏电阻(TMOV)；浪涌保护单元的火线输入端L10、零线输入端N10、地线输入端PE分别与市电输入端的火线端、零线端、地线端一一对应连接相连；温度保险丝一TCO1的一端与火线输入端L10相连，电阻一TMOV1的两端分别与温度保险丝一的另一端及气体放电管一G1的一端相连，电阻二TMOV2的两端分别与气体放电管一G1的另一端及零线输入端N10相连，气体放电管一G1的又一端与地线输入端PE相连；电阻三TMOV3的两端分别与温度保险丝一的另一端及气体放电管二G2的一端相连，气体放电管二G2的另一端与零线输入端N10相接；电阻四TMOV4的两端分别与火线输出端L20及气体放电管三G3的一端相连，气体放电管三G3的另一端与零线输出端N20相连；温度保险丝一的另一端通过电感一L1与火线输出端L20相连，零线输入端通过电感二L2与零线输出端N20相连，浪涌保护单元的火线输出端L20及零线输出端N20分别与滤波单元的火线输出端及零线输出端相连。

TMOV作为浪涌保护器的标准元器件，既可作为一个独立的浪涌抑制器安装在设备里，又可以作为浪涌保护器(如SPD，TVSS)的元器件。TMOV的电气性能参数与常用的MOV参数完全一致。MOV与TCO串接，并不影响MOV的电气性能。

其中，第一支路为：电阻一TMOV1、气体放电管一G1与电阻二TMOV2串联的支路，能够分别实现火线输入端L10与地线输入端PE的隔离，以及零线输入端N10与地线输入端PE的隔离，是本技术关键防雷保护部分。通过使用热保护型压敏电阻能够对后续各单元形成过热保护。第二支路为：电阻三TMOV3与气体放电管二G2串联的支路。第三支路为：电阻四TMOV4与气体放电管三G3串联的支路。

采用多个TMOV并联要比仅采用单个TMOV可靠，因为采用单个TMOV进行保护，一旦该TMOV失效，则被保护设备就将失去保护，而当采用几个TMOV并联保护后，在TMOV并联体中，如果一个被损坏，其他完好者仍可担负保护作用。且在应用于较大暂态过电流的保护场合时，多个TMOV并联可以给出较低的箝位电压，提高泄放暂态过电流的能力。同理，采取第一支路、第二支路及第三支路并联的方式，比单个支路可靠。

在TMOV与GDT串联组合的电路中，GDT像是起着开关作用，当没有瞬态过电压作用时，它能够将TMOV与供电电压隔离开，没有施加工频电压，在TMOV中几乎无泄漏电流，可以有效解决TMOV中的漏电流不断增大的问题。如果单独把GDT使用在电源电路中，GDT会产生续流，然而，当把TMOV与GDT串接时，其间的TMOV就能够切断续流。

为了能够及时观察到浪涌保护单元的工作状态，设置有指示灯。电阻一TMOV1的温度保险丝的另一管脚与电阻二TMOV2的温度保险丝的另一管脚相接，电阻二TMOV2的温度保险丝的另一管脚又与电阻三TMOV3的温度保险丝的另一管脚相接，电阻三TMOV3的温度保险丝的另一管脚通过分压电阻R与指示灯LED的正极相连，指示灯LED的负极又与电阻四TMOV4的温度保险丝的另一管脚相连。指示灯LED与各个温度保险丝也是串联的，当MOV正常工作时，指示灯亮，当MOV过温时，其内部呈现短路状态，整个MOV变成一个良导体，而过大的电流在极短的时间内流经MOV及保险丝，从而引起保险丝熔断，指示灯熄灭。此外也可以利用声音报警单元或声音及灯光报警单元进行温度保险丝熔断时的报警工作。

本浪涌保护单元在出现故障时，器件具有过热脱扣保护功能，能够立即断开和电网的连接，提高保护能力及可靠性，保护后续单元。

电子镇流器实质上就是电源转换电路。

滤波单元可以抵抗射频及电磁干扰，将供电网与电子镇流器互相隔离，隔除相互之间的干扰。如图3所示，滤波单元为LC滤波器，包括火线端口A、零线端口B、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4及共模电感L，第一电容C1的两端及共模电感L的两端分别与火线端口A及零线端口B相连，共模电感的另外两端分别与第三电容C3的一端和第四电容的一端相连，第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端与地相接，第二电容C2并联于第三电容C3和第四电容C4的两端，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4的容值范围为0.18～0.25μF，共模电感为20～25mH。为了防止电源线拔插时，由于第一电容C1、第二电容C2的充放电过程而导致插头长时间带电，会在第一电容C1、第二电容C2的两端并联一个安全电阻。第三电容C3、第四电容C4一般采用高压瓷介电容器，被用于抑制共模干扰信号。

为了增强该装置的智能性及安全性，延长使用寿命，所述保护控制单元包括PIC18系列的单片机及与其相连接的温度保护电路。PIC18系列的单片机晶振频率高，速度快，外设资源丰富，程序空间大。温度保护电路在高温情况下能够对本装置提供有效保护。点火器单元为高频谐振点火单元，该单元为高压点火单元，从而启动金卤灯。

本发明适用于150w，250w，450w的情况。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.适用于金卤灯的电子镇流器，包括依次相连接的市电输入端、滤波单元、整流单元、有源功率因数校正单元、逆变单元、点火器单元，所述市电输入端包括火线端、零线端、地线端，还包括保护控制单元，所述保护控制单元分别与有源功率因数校正单元及逆变单元相连接；其特征在于，还包括浪涌保护单元，所述浪涌保护单元设置于市电输入端与滤波单元之间，

所述浪涌保护单元包括火线输入端、零线输入端、地线输入端、火线输出端及零线输出端，还包括气体放电管一、气体放电管二、气体放电管三、电阻一、电阻二、电阻三、电阻四、温度保险丝一、电感一及电感二，所述电阻一、电阻二、电阻三、电阻四都为热保护型的金属氧化物压敏电阻；浪涌保护单元的火线输入端、零线输入端、地线输入端分别与市电输入端的火线端、零线端、地线端一一对应连接相连；温度保险丝一的一端与火线输入端相连，电阻一的两端分别与温度保险丝一的另一端及气体放电管一的一端相连，电阻二的两端分别与气体放电管一的另一端及零线输入端相连，气体放电管一的又一端与地线输入端相连；电阻三的两端分别与温度保险丝一的另一端及气体放电管二的一端相连，气体放电管二的另一端与零线输入端相接；电阻四的两端分别与火线输出端及气体放电管三的一端相连，气体放电管三的另一端与零线输出端相连；温度保险丝一的另一端通过电感一与火线输出端相连，零线输入端通过电感二与零线输出端相连。

2.如权利要求1所述的适用于金卤灯的电子镇流器，其特征在于，还包括指示灯及分压电阻，电阻一的温度保险丝的另一管脚与电阻二的温度保险丝的另一管脚相接，电阻二的温度保险丝的另一管脚又与电阻三的温度保险丝的另一管脚相接，电阻三的温度保险丝的另一管脚通过分压电阻与指示灯的正极相连，指示灯的负极又与电阻四的温度保险丝的另一管脚相连。

3.如权利要求1所述的适用于金卤灯的电子镇流器，其特征在于，所述保护控制单元包括PIC18系列的单片机及与其相连接的温度保护电路。

4.如权利要求3所述的适用于金卤灯的电子镇流器，其特征在于，所述点火器单元为高频谐振点火单元。

5.如权利要求1所述的适用于金卤灯的电子镇流器，其特征在于，所述滤波单元为LC滤波器，包括火线端口、零线端口、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容及共模电感，第一电容的两端及共模电感的两端分别与火线端口及零线端口相连，共模电感的另外两端分别与第三电容的一端和第四电容的一端相连，第三电容的另一端和第四电容的另一端与地相接，第二电容并联于第三电容和第四电容的两端，所述第一电容、第二电容、第三电容及第四电容的容值范围为0.18～0.25μF，共模电感为20～25mH。