CN104968133A - 一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器，其特征在于，由场效应管MOS、非门IC1、非门IC3、非门IC4、一级滤波电路、二级滤波电路、异或门电路、电阻R3、电阻R5、电阻R7、电阻R9、电容C3、二极管D3，开关功率放大电路以及降噪滤波电路组成。本发明采用了开关功率放大电路来作为功率放大部件，因此性能更加稳定，灵敏度更高。本发明设置有降噪滤波电路，其可以对工作电流做滤波处理，并且其滤波效果显著，能够有效的降低本发明的电流噪声。

Description

一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器

技术领域

本发明涉及一种镇流器，具体是指一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器。

背景技术

随着社会的发展，人们在生活中对日光灯的照明效果要求也越来越高。为了达到人们的需求，在20世纪80年代后期开始出现了镇流器。目前，镇流器已被广泛的应用于日光灯上，其可以使输入电流稳定在灯管的额定电流范围内，而灯管两端的电压也被稳定在额定的工作电压范围内，起到降压限流的作用，不仅保护了日光灯，还使日光灯的照明效果更好。然而，当日光灯在工作时，镇流器始终有电流通过，在长时间工作后镇流器则会发出很大的电流噪声，给人们带来很大的困扰。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的镇流器在长时间工作后镇流器则会发出很大的电流噪声的缺陷，提供一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器，其包括场效应管MOS，异或门电路，非门IC1，非门IC3，非门IC4，输入端与非门IC1的输出端相连接的非门IC2，与非门IC1的输入端相连接的一级滤波电路，与非门IC3的输入端相连接二级滤波电路，一端与场效应管MOS的栅极相连接、另一端与非门IC1的输出端相连接的电阻R3，一端与场效应管MOS的栅极相连接、另一端与异或门电路相连接的电阻R5，正极与场效应管MOS的栅极相连接、其负极与非门IC3的输出端相连接的电容C3，一端与场效应管MOS的漏极相连接、另一端接地的电阻R9，所述非门IC2的输出端顺次经电阻R7和二极管D3后与开关功率放大电路相连接，所述非门IC4和异或门电路的输出端均与该开关功率放大电路相连接，为了达到本发明的目的，本发明还包括有置在二极管D3与开关功率放大电路的连接点与异或门电路之间的降噪滤波电路。

进一步的，所述降噪滤波电路由功率放大器P4，功率放大器P5，功率放大器P6，功率放大器P7，正极经电阻R18后与功率放大器P4的负极输入端相连接、负极则与功率放大器P5的输出端相连接的极性电容C15，负极与功率放大器P4的负极输入端相连接、正极则经电阻R17后与功率放大器P5的输出端相连接的极性电容C16，一端与功率放大器P4的输出端相连接、另一端则经电阻R19后接地的电阻R20，N极与功率放大器P4的输出端相连接、P极则经电阻R21后接地的二极管D6，一端与功率放大器P4的输出端相连接、另一端则经电阻R24后与功率放大器P6的负极输入端相连接的电阻R22，负极与功率放大器P6的负极输入端相连接、正极则经电阻R23后与功率放大器P7的输出端相连接的极性电容C14，正极与电阻R22和电阻R24的连接点相连接、负极则与功率放大器P7的输出端相连接的极性电容C13，以及一端与功率放大器P6的输出端相连接、另一端则经电阻R26后接地的电阻R25组成；所述功率放大器P4、功率放大器P5、功率放大器P6以及功率放大器P7的正极输入端均与其输出端相连接，而功率放大器P5的负极输入端则与电阻R20和电阻R19的连接点相连接，功率放大器P7的负极输入端则与电阻R25和电阻R26的连接点相连接；所述极性电容C15的正极则形成该降噪滤波电路的输入端，该输入端与二极管D3和开关功率放大电路的连接点相连接，功率放大器P6的输出端则形成该降噪滤波电路的输出端，该输出端则与异或门电路的输出端相连接。

所述开关功率放大电路主要由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P1的输出端与负极输入端之间的电阻R8和电容C8，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的电阻R10和电容C9，基极与功率放大器P1的输出端相连接、集电极经电阻R11后与功率放大器P3的正极输入端相连接的三极管Q2，基极与三极管Q2的发射极相连接、集电极经电阻R12后与功率放大器P3的负极输入端相连接的三极管Q3，基极经电阻R13后与功率放大器P2的输出端相连接、集电极经电阻R16后与三极管Q3的基极相连接的三极管Q1，正极与功率放大器P3的负极输入端相连接、而负极与三极管Q3的发射极相连接并接地的电容C10，与电阻R13相并联的电容C11，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R14，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R15，与电阻R15相并联的电容C12，以及N极与三极管Q2的集电极相连接、P极外接-4V电压的二极管D5组成；所述功率放大器P1的正极输入端分别与二极管D3的N极以及极性电容C15的正极相连接，非门IC4的输出端则分别与功率放大器P1的负极输入端和功率放大器P2的正极输入端相连接，功率放大器P6的输出端则与功率放大器P2的负极输入端相连接；所述电容C12和电阻R14的连接点与功率放大器P3的输出端一起形成镇流器的输出端。

所述一级滤波电路由P极与非门IC1的输入端相连接、N极经电阻R2和电容C1后与非门IC1的输入端相连接的二极管D1，以及与二极管D1相并联的电阻R1组成；所述电容C1的负极接地。

所述异或门电路由异或门IC5，N极与异或门IC5的第一输入端相连接、P极与二级滤波电路相连接的二极管D4，一端与二极管D4的P极相连接、另一端外接+12V电压的电阻R6，以及正极与二极管D4的P极相连接、负极接地的电容C4组成；所述异或门IC5的第二输入端与功率放大器P1的正极输入端相连接，而异或门IC5的输出端则与功率放大器P6的输出端相连接。

所述二级滤波电路由N极与非门IC3的输入端相连接、P极与二极管D4的P极相连接的二极管D2，与二极管D2相并联的电阻R4，以及正极与非门IC3的输入端相连接、负极接地的电容C2组成。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的整体结构简单，其制作和使用非常方便。

(2)本发明完全采用逻辑电子元件来实现其控制功能，因此其能耗非常低，运算速度快。

(3)本发明采用了开关功率放大电路来作为功率放大部件，因此性能更加稳定，灵敏度更高。

(4)本发明设置有降噪滤波电路，其可以对工作电流做滤波处理，并且其滤波效果显著，能够有效的降低本发明的电流噪声。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的降噪滤波电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明由场效应管MOS、非门IC1、非门IC3、非门IC4、一级滤波电路、二级滤波电路、异或门电路、电阻R3、电阻R5、电阻R7、电阻R9、电容C3、二极管D3，开关功率放大电路以及降噪滤波电路组成。连接时，非门IC2的输入端与非门IC1的输出端相连接，即非门IC1和非门IC2相串接。同时，该一级滤波电路要与非门IC1的输入端相连接，二级滤波电路则与非门IC3的输入端相连接。

其中，所述的开关功率放大电路主要由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，三极管Q1，三极管Q2，三极管Q3，串接在功率放大器P1的输出端与负极输入端之间的一级RC滤波电路，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的二级RC滤波电路，以及电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C10、电容C11、电容C12及二极管D5组成。

所述的一级RC滤波电路由电阻R8和电容C8并联而成，即电阻R8和电容C8均串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间；所述的二级RC滤波电路则由电阻R10和电容C9并联而成，即电阻R10和电容C9均串接在功率放大器P2的正极输入端与输出端之间。同时，功率放大器P1的负极输入端还与功率放大器P2的正极输入端相连接。

三极管Q2的基极与功率放大器P1的输出端相连接，其集电极经电阻R11后与功率放大器P3的正极输入端相连接，其发射极则与三极管Q3的基极相连接；三极管Q3的集电极经电阻R12后与功率放大器P3的负极输入端相连接，同时，该三极管Q3的集电极还外接+10V电压。

三极管Q1的基极经电阻R13后与功率放大器P2的输出端相连接，其集电极则经电阻R16后与三极管Q3的基极相连接。电容C11则与电阻R13相并联，为确保效果，该电容C11优先采用电解电容来实现。连接时，电容C11的负极与三极管Q1的基极相连接，其正极则与功率放大器P2的输出端相连接。电容C10的正极与功率放大器P3的负极输入端相连接，其负极则与三极管Q3的发射极相连接。同时，该电容C10的负极和三极管Q3的发射极均接地。

电阻R14的一端与三极管Q1的基极相连接，其另一端外接-4V的电压；而电阻R15的一端与三极管Q1的发射极相连接，其另一端则同样外接-4V的电压。电容C12则与电阻R15相并联。同样，所述电容C10和电容C12也均采用电解电容来实现。

所述二极管D5的N极与三极管Q2的集电极相连接，其P极在外接-4V的电压。同时，该功率放大器P3的输出端与电容C12和电阻R14的连接点一起形成镇流器的输出端，该输出端则接日光灯。功率放大器P1的正极输入端分别与二极管D3的N极以及降噪滤波电路相连接，而功率放大器P2的负极输入端则分别与异或门电路以及降噪滤波电路相连接。

为确保功率放大器P1和功率放大器P2的正常运行，该电容C8和电容C9均优先采用贴片电容来实现。而电阻R8、电阻R10的阻值均为10KΩ，电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16的阻值均为20KΩ。

所述电阻R3的一端与场效应管MOS的栅极相连接，其另一端与非门IC1的输出端相连接；电阻R5的一端与场效应管MOS的栅极相连接，其另一端与异或门电路相连接；电容C3的正极与场效应管MOS的栅极相连接，其负极与非门IC3的输出端相连接；电阻R9的一端与场效应管MOS的漏极相连接，另一端接地。同时，该场效应管MOS的源极需要则外接+12V电压，以确保场效应管MOS能正常工作。所述场效应管MOS的漏极要与非门IC4的输入端相连接，而非门IC4的输出端则分别与功率放大器P1的负极输入端和功率放大器P2的正极输入端相连接。

所述一级滤波电路由二极管D1、电阻R1、电阻R2及电容C1组成，其中，二极管D1的P极与非门IC1的输入端相连接，其N极经电阻R2和电容C1后与非门IC1的输入端相连接。电阻R1则与二极管D1相并联，而电容C1的负极接地。

所述异或门电路由异或门IC5，二极管D4、电阻R6和电容C4组成，连接时，二极管D4的N极与异或门IC5的第一输入端相连接，其P极与二级滤波电路相连接；电阻R6为分压电阻，其一端与二极管D4的P极相连接，其另一端外接+12V电压；电容C4的正极与二极管D4的P极相连接，其负极接地。

同时，异或门IC5的第二输入端分别与二极管D3的N极和功率放大器P1的正极输入端相连接，而异或门IC5的输出端则要与功率放大器P2的负极输入端以及降噪滤波电路相连接。该二极管D3的P极则经电阻R7后与非门IC2的输出端相连接。

所述二级滤波电路由二极管D2、电阻R4及电容C2组成，其中，二极管D2的N极与非门IC3的输入端相连接，其P极与二极管D4的P极相连接；电阻R4与二极管D2相并联，电容C2的正极与非门IC3的输入端相连接，其负极接地。

所述降噪滤波电路结构如图2所示，其由功率放大器P4，功率放大器P5，功率放大器P6，功率放大器P7，正极经电阻R18后与功率放大器P4的负极输入端相连接、负极则与功率放大器P5的输出端相连接的极性电容C15，负极与功率放大器P4的负极输入端相连接、正极则经电阻R17后与功率放大器P5的输出端相连接的极性电容C16，一端与功率放大器P4的输出端相连接、另一端则经电阻R19后接地的电阻R20，N极与功率放大器P4的输出端相连接、P极则经电阻R21后接地的二极管D6，一端与功率放大器P4的输出端相连接、另一端则经电阻R24后与功率放大器P6的负极输入端相连接的电阻R22，负极与功率放大器P6的负极输入端相连接、正极则经电阻R23后与功率放大器P7的输出端相连接的极性电容C14，正极与电阻R22和电阻R24的连接点相连接、负极则与功率放大器P7的输出端相连接的极性电容C13，以及一端与功率放大器P6的输出端相连接、另一端则经电阻R26后接地的电阻R25组成。

连接时，所述功率放大器P4、功率放大器P5、功率放大器P6以及功率放大器P7的正极输入端均与其输出端相连接，而功率放大器P5的负极输入端则与电阻R20和电阻R19的连接点相连接，功率放大器P7的负极输入端则与电阻R25和电阻R26的连接点相连接。由此，该降噪滤波电路则以电阻R22和电阻R21以及二极管D6为分隔，形成两个对称的降噪滤波器，此结构可以使滤波效果更彻底。

同时，所述极性电容C15的正极则形成该降噪滤波电路的输入端，该输入端与功率放大器P1的正极输入端相连接，功率放大器P6的输出端则形成该降噪滤波电路的输出端，该输出端则与功率放大器P2的负极相连接。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器，其由场效应管MOS，异或门电路，非门IC1，非门IC3，非门IC4，输入端与非门IC1的输出端相连接的非门IC2，与非门IC1的输入端相连接的一级滤波电路，与非门IC3的输入端相连接二级滤波电路，一端与场效应管MOS的栅极相连接、另一端与非门IC1的输出端相连接的电阻R3，一端与场效应管MOS的栅极相连接、另一端与异或门电路相连接的电阻R5，正极与场效应管MOS的栅极相连接、其负极与非门IC3的输出端相连接的电容C3，以及一端与场效应管MOS的漏极相连接、另一端接地的电阻R9组成，所述非门IC2的输出端顺次经电阻R7和二极管D3后与开关功率放大电路相连接，所述非门IC4和异或门电路的输出端均与该开关功率放大电路相连接；其特征在于，在二极管D3与开关功率放大电路的连接点与异或门电路之间还设置有降噪滤波电路；所述降噪滤波电路由功率放大器P4，功率放大器P5，功率放大器P6，功率放大器P7，正极经电阻R18后与功率放大器P4的负极输入端相连接、负极则与功率放大器P5的输出端相连接的极性电容C15，负极与功率放大器P4的负极输入端相连接、正极则经电阻R17后与功率放大器P5的输出端相连接的极性电容C16，一端与功率放大器P4的输出端相连接、另一端则经电阻R19后接地的电阻R20，N极与功率放大器P4的输出端相连接、P极则经电阻R21后接地的二极管D6，一端与功率放大器P4的输出端相连接、另一端则经电阻R24后与功率放大器P6的负极输入端相连接的电阻R22，负极与功率放大器P6的负极输入端相连接、正极则经电阻R23后与功率放大器P7的输出端相连接的极性电容C14，正极与电阻R22和电阻R24的连接点相连接、负极则与功率放大器P7的输出端相连接的极性电容C13，以及一端与功率放大器P6的输出端相连接、另一端则经电阻R26后接地的电阻R25组成；所述功率放大器P4、功率放大器P5、功率放大器P6以及功率放大器P7的正极输入端均与其输出端相连接，而功率放大器P5的负极输入端则与电阻R20和电阻R19的连接点相连接，功率放大器P7的负极输入端则与电阻R25和电阻R26的连接点相连接；所述极性电容C15的正极则形成该降噪滤波电路的输入端，该输入端与二极管D3和开关功率放大电路的连接点相连接，功率放大器P6的输出端则形成该降噪滤波电路的输出端，该输出端则与异或门电路的输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器，其特征在于，所述开关功率放大电路主要由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P1的输出端与负极输入端之间的电阻R8和电容C8，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的电阻R10和电容C9，基极与功率放大器P1的输出端相连接、集电极经电阻R11后与功率放大器P3的正极输入端相连接的三极管Q2，基极与三极管Q2的发射极相连接、集电极经电阻R12后与功率放大器P3的负极输入端相连接的三极管Q3，基极经电阻R13后与功率放大器P2的输出端相连接、集电极经电阻R16后与三极管Q3的基极相连接的三极管Q1，正极与功率放大器P3的负极输入端相连接、而负极与三极管Q3的发射极相连接并接地的电容C10，与电阻R13相并联的电容C11，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R14，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R15，与电阻R15相并联的电容C12，以及N极与三极管Q2的集电极相连接、P极外接-4V电压的二极管D5组成；所述功率放大器P1的正极输入端分别与二极管D3的N极以及极性电容C15的正极相连接，非门IC4的输出端则分别与功率放大器P1的负极输入端和功率放大器P2的正极输入端相连接，功率放大器P6的输出端则与功率放大器P2的负极输入端相连接；所述电容C12和电阻R14的连接点与功率放大器P3的输出端一起形成镇流器的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器，其特征在于，所述一级滤波电路由P极与非门IC1的输入端相连接、N极经电阻R2和电容C1后与非门IC1的输入端相连接的二极管D1，以及与二极管D1相并联的电阻R1组成；所述电容C1的负极接地。

4.根据权利要求3所述的一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器，其特征在于，所述异或门电路由异或门IC5，N极与异或门IC5的第一输入端相连接、P极与二级滤波电路相连接的二极管D4，一端与二极管D4的P极相连接、另一端外接+12V电压的电阻R6，以及正极与二极管D4的P极相连接、负极接地的电容C4组成；所述异或门IC5的第二输入端与功率放大器P1的正极输入端相连接，而异或门IC5的输出端则与功率放大器P6的输出端相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于源极跟随电路的降噪滤波式镇流器，其特征在于，所述二级滤波电路由N极与非门IC3的输入端相连接、P极与二极管D4的P极相连接的二极管D2，与二极管D2相并联的电阻R4，以及正极与非门IC3的输入端相连接、负极接地的电容C2组成。