CN105657948A - 电子节能灯驱动电路及电子节能灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子节能灯驱动电路，包括：桥式整流单元、DC滤波单元、控制芯片U1、DC/AC逆变单元及灯丝启动单元，所述桥式整流单元的输入端接入市电，所述桥式整流单元的输出端连接于DC滤波单元的输入端，所述DC滤波单元的输出端连接于所述控制芯片U1的高压电源引脚，所述DC/AC逆变单元连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚及半桥振荡输入引脚，所述控制芯片U1内置有半桥振荡电路及灯丝预热电路，所述灯丝启动单元的两端连接于DC滤波单元及控制芯片U1的半桥振荡输出引脚之间。本发明有效提升节能灯的启动速度，延长节能灯的使用寿命，保证节能灯的正常稳定工作。

Description

电子节能灯驱动电路及电子节能灯

技术领域

本发明涉及电子节能灯领域的技术领域，特别涉及一种电子节能灯驱动电路及电子节能灯。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高以及地球资源的枯竭，人们对资源节省意识的不断提高，对节能环保产品的质量要求越来越高，而节能灯大规模替代传统光源产品的浪潮已经来临。长寿命的节能灯将是未来照明节能灯行业的一大主流，其不仅省电，而且使用寿命是白炽灯的6～10倍，可以节约大量的照明电能和费用。

目前，现有的电子节能灯普遍存在寿命短(3000-8000小时)、启动慢，电路保护功能不全的缺点，不是灯管早期发黑断灯丝，就是镇流器烧坏等现象，严重制约了节能灯本身的使用价值。

发明内容

为克服现有的缺陷，本发明提出一种电子节能灯驱动电路及电子节能灯，其能够有效提升节能灯的启动速度，延长节能灯的使用寿命，保证节能灯的正常稳定工作。

根据本发明的一个方面，提出了一种电子节能灯驱动电路，包括：

桥式整流单元、DC滤波单元、控制芯片U1、DC/AC逆变单元及灯丝启动单元，所述桥式整流单元的输入端接入市电，所述桥式整流单元的输出端连接于DC滤波单元的输入端，所述DC滤波单元的输出端连接于所述控制芯片U1的高压电源引脚，所述DC/AC逆变单元连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚及半桥振荡输入引脚，所述控制芯片U1内置有半桥振荡电路及灯丝预热电路，所述灯丝启动单元的两端连接于DC滤波单元及控制芯片U1的半桥振荡输出引脚之间；

在所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压达到预设门限值的情况下，所述灯丝预热电路对节能灯灯丝进行预热；在所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压频率达到所述灯丝启动单元的谐振频率的情况下，所述灯丝启动单元触发节能灯点亮。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述桥式整流单元包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4，所述第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极均连接于市电的火线；所述第一二极管D1的负极与第四二极管D4的负极作为所述桥式整流单元10的输出端，其均连接于DC滤波单元20的输入端；所述第四二极管D4的正极与第三二极管D3的负极均连接于市电的零线；所述第二二极管D2的正极连接于第三二极管D3的正极。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述DC滤波单元包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第一电感L1，所述第一电容C1为电解电容，其正极连接于所述第一二极管D1的负极与第四二极管D4的负极，所述第一电容C1的负极连接于所述第二二极管D2的正极及第三二极管D3的正极；所述第一电感L1连接于所述第一电容C1的正极与第二电容C2的一端，所述第二电容C2的另一端通过第三电容C3连接于第一电容C1的负极；所述第二电容C2与第三电容C3的公共端还连接于灯丝启动单元，所述第二电容C2与第一电感L1的公共端连接于所述控制芯片U1的高压电源引脚。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述DC/AC逆变单元包括第一电阻R1、第四电容C4及第五电容C5，所述第一电阻R1的两端连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚及半桥振荡输入引脚，所述第四电容C4的一端连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚，所述第四电容C4的另一端连接于所述第五电容C5的一端；所述第五电容C5的另一端连接于所述控制芯片U1的半桥振荡输入引脚；所述第四电容C4及第五电容C5的公共端连接于第一电容C1的负极。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述电子节能灯驱动电路还包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端连接于第一电容C1的负极，所述第二电阻R2的另一端通过所述控制芯片U1的传感输入引脚连接灯丝预热电路。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述电子节能灯驱动电路还包括第六电容C6，其一端连接于第一电容C1的负极，另一端通过所述控制芯片U1的预热时间及电压控制振荡器输入引脚连接半桥振荡电路。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述电子节能灯驱动电路还包括第七电容C7及第八电容C8，所述第七电容C7的一端及第八电容C8的一端均连接于所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚，所述第七电容C7的另一端连接于所述控制芯片U1的上桥浮动电源输出引脚，所述第八电容C8的另一端连接于所述控制芯片U1的电压输入引脚。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述灯丝启动单元包括稳压电容C及电感L，所述稳压电容C并联于节能灯灯管两端，所述电感L串联于该节能灯灯管与所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚之间。

进一步，在上述电子节能灯驱动电路中，所述电子节能灯驱动电路还包括滤波电容及保险丝，所述滤波电容的两端分别连接于市电的火线及零线；所述保险丝连接于所述滤波电容的一端与市电的火线。

根据本发明的另一方面，提出了一种电子节能灯，包括节能灯灯管以及连接于所述节能灯灯管两端的电子节能灯驱动电路，所述电子节能灯驱动电路采用上述的电子节能灯驱动电路。

本发明有效提升节能灯的启动速度，延长节能灯的使用寿命，保证节能灯的正常稳定工作。

附图说明

图1为本发明电子节能灯驱动电路的结构图；

图2为本发明电子节能灯驱动电路的电路原理图；

图3为图2中控制芯片的引脚功能示意图；

图4为本发明电子节能灯的预热波形示意图。

为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的尺寸、结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定尺寸、结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种基于步态重心变化的人体足底矫正方法进行详细描述。

在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本发明。在其他情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。

请参阅图1及图2，本发明提供了一种电子节能灯驱动电路，包括：桥式整流单元10、DC滤波单元20、控制芯片U1、DC/AC逆变单元30及灯丝启动单元40，所述桥式整流单元10的输入端接入市电220V，所述桥式整流单元10的输出端连接于DC滤波单元20的输入端，所述DC滤波单元20的输出端连接于所述控制芯片U1的高压电源引脚(引脚3)，所述DC/AC逆变单元30连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚(引脚6)及半桥振荡输入引脚(引脚7)，所述控制芯片U1内置有半桥振荡电路(图未示)及灯丝预热电路(图未示)，所述灯丝启动单元40的两端连接于DC滤波单元20及控制芯片U1的半桥振荡输出引脚(引脚14)之间；在所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压达到预设门限值的情况下，所述灯丝预热电路对节能灯灯丝进行预热；在所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压频率达到所述灯丝启动单元40的谐振频率的情况下，所述灯丝启动单元40触发节能灯点亮。

这样，本发明通过灯丝预热电路对节能灯进行预热启动，不仅有效地提升了节能灯的启动速度，而且延长了节能灯的使用寿命，保证了节能灯的正常稳定工作。

所述控制芯片U1的型号为UBA2211T，其管脚结构如图3所示，下表对控制芯片U1的引脚功能进行说明：

序号	英文代号	引脚功能说明
			1、2，9	SGND	信号接地线
10，13	SGND	信号接地线
			3	HV	高电压源
4	PGND	电压接地端
			5	DVDT	电压输入端
6	VDD	IC低压直流供电网络接地故障在线检测
			7	RC	半桥振荡输入端
8	SW	预热时间及电压控制振荡器输入端
			11	FS	上桥浮动电源输出端
12	SENSE	传感输入端
			14	OUT	半桥输出端

其中，所述电子节能灯驱动电路还包括滤波电容C0及保险丝Rf，所述滤波电容C0的两端分别连接于市电的火线L_L及零线L_N，起到防止浪涌电压对后面电路元器件的损伤；所述保险丝Rf连接于所述滤波电容C0的一端与市电的火线L_L。

所述桥式整流单元10包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4，所述第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极均连接于市电的火线L_L；所述第一二极管D1的负极与第四二极管D4的负极作为所述桥式整流单元10的输出端，其均连接于DC滤波单元20的输入端；所述第四二极管D4的正极与第三二极管D3的负极均连接于市电的零线L_N；所述第二二极管D2的正极连接于第三二极管D3的正极。

所述DC滤波单元20包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第一电感L1，所述第一电容C1为电解电容，其正极连接于所述第一二极管D1的负极与第四二极管D4的负极，所述第一电容C1的负极连接于所述第二二极管D2的正极及第三二极管D3的正极；所述第一电感L1连接于所述第一电容C1的正极与第二电容C2的一端，所述第二电容C2的另一端通过第三电容C3连接于第一电容C1的负极；所述第二电容C2与第三电容C3的公共端还连接于灯丝启动单元40，所述第二电容C2与第一电感L1的公共端连接于所述控制芯片U1的高压电源引脚(引脚3)。

所述DC/AC逆变单元30包括第一电阻R1、第四电容C4及第五电容C5，所述第一电阻R1的两端连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚(引脚6)及半桥振荡输入引脚(引脚7)，所述第四电容C4的一端连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚(引脚6)，所述第四电容C4的另一端连接于所述第五电容C5的一端；所述第五电容C5的另一端连接于所述控制芯片U1的半桥振荡输入引脚(引脚7)；所述第四电容C4及第五电容C5的公共端连接于第一电容C1的负极。

所述电子节能灯驱动电路还包括第二电阻R2，其一端连接于第一电容C1的负极，另一端通过所述控制芯片U1的传感输入引脚(引脚12)连接灯丝预热电路。通过所述第二电阻R2可调节通过所述灯丝预热电路对节能灯灯丝进行预热的预热电流值。所述灯丝预热电流I＝VC6/R2，其中，VC6为第六电容C6两端的电压；可根据不同的管径，不同的灯丝冷阻来适当的调节第六电容C6的电容值及第二电阻R2的阻值得到较合理的灯丝预热电流。

所述电子节能灯驱动电路还包括第六电容C6，其一端连接于第一电容C1的负极，另一端通过所述控制芯片U1的预热时间及电压控制振荡器输入引脚(引脚8)连接半桥振荡电路。通过所述第六电容C6可调整对节能灯灯丝进行预热的预热时间。

所述电子节能灯驱动电路还包括第七电容C7及第八电容C8，所述第七电容C7的一端及第八电容C8的一端均连接于所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚(引脚14)，所述第七电容C7的另一端连接于所述控制芯片U1的上桥浮动电源输出引脚(引脚11)，所述第八电容C8的另一端连接于所述控制芯片U1的电压输入引脚(引脚5)。

所述灯丝启动单元40包括稳压电容C及电感L，所述稳压电容C并联于节能灯灯管LAMP两端，所述电感L串联于该节能灯灯管LAMP与所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚(引脚14)之间。

所述控制芯片U1的电压接地引脚(引脚4)连接于第一电容C1的负极。

本发明的电子节能灯驱动电路的工作过程如下：

220V交流电(市电)接入后，通过所述桥式整流单元10整流及DC滤波单元20的滤波后形成平滑的直流电压VD＝310V，并从所述控制芯片U1的高压电源引脚(引脚3)输入，所述控制芯片U1的高压电源引脚(引脚3)设计为可承受高达500V的电压能力；所述直流电压VD输入控制芯片U1后，所述控制芯片U1的内部电流源通过其低压直流引脚(引脚6)对第四电容C4进行充电，将直流电压转换为交流电压，并通过第八电容C8的两端与所述控制芯片U1内置的半桥振荡电路连接；当所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压(即第八电容C8两端的电压)达到预设门限值(11.7V)的情况下，所述半桥振荡电路的振荡器开始振荡，半桥上下两个功率晶体管交换导通，振荡前，半桥首先输出最大频率，其值为2.5fosc(nom)之后频率迅速下降至预热频率，从而使得所述灯丝预热电路对节能灯灯丝进行预热，其预热时间可通过第六电容C6进行调节，所述预热电流值可通过第二电阻R2进行调节。

当对节能灯灯丝的预热结束后，所述半桥振荡电路输出的振荡频率下降，而在频率扫描过程中，当所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压频率达到所述灯丝启动单元40的谐振频率(由电容C及电感L决定)时，所述灯丝启动单元40触发节能灯点亮。

当所述控制芯片U1的预热时间及电压控制振荡器输入引脚(引脚8)上的电压达到控制芯片U1高电平电压(4.22V)的60％电压(4.22*0.6＝2.53V)时，触发阶段结束，此时电子镇流器处于稳定工作状态，节能灯正常点亮。

请参阅图4，图4为本发明电子节能灯的预热波形示意图，其中A为节能灯灯管处于预热阶段的波形图，B为节能灯灯管导通瞬间波形，C为节能灯灯管处于稳定工作状态的波形。

需要说明的是，所述控制芯片U1内部还设有零电压开关控制电路(图未示)，当节能灯外部灯管出现漏气、慢漏或管压过高等异常状况时，所述控制芯片U1通过零电压开关控制电路来检测开关运行状态，以防止控制芯片U1内部MOS管上承受过高的应力。当所述控制芯片U1检测到电容模式后，所述第六电容C6没有放电，振荡频率开始上升。因此，所述控制芯片U1会进行自我调节，使得其工作零电压开关状态，从而起到电路保护功能。

另外，本发明还提供一种电子节能灯，其包括节能灯灯管以及连接于所述节能灯灯管两端的上述电子节能灯驱动电路。

相比于现有技术，本发明通过灯丝预热电路对节能灯进行预热启动，不仅有效地提升了节能灯的启动速度，而且延长了节能灯的使用寿命，保证了节能灯的正常稳定工作。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims (10)

1.一种电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

桥式整流单元、DC滤波单元、控制芯片U1、DC/AC逆变单元及灯丝启动单元，所述桥式整流单元的输入端接入市电，所述桥式整流单元的输出端连接于DC滤波单元的输入端，所述DC滤波单元的输出端连接于所述控制芯片U1的高压电源引脚，所述DC/AC逆变单元连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚及半桥振荡输入引脚，所述控制芯片U1内置有半桥振荡电路及灯丝预热电路，所述灯丝启动单元的两端连接于DC滤波单元及控制芯片U1的半桥振荡输出引脚之间；

在所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压达到预设门限值的情况下，所述灯丝预热电路对节能灯灯丝进行预热；在所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚的输出电压频率达到所述灯丝启动单元的谐振频率的情况下，所述灯丝启动单元触发节能灯点亮。

2.根据权利要求1所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述桥式整流单元包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4，所述第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极均连接于市电的火线；所述第一二极管D1的负极与第四二极管D4的负极作为所述桥式整流单元10的输出端，其均连接于DC滤波单元20的输入端；所述第四二极管D4的正极与第三二极管D3的负极均连接于市电的零线；所述第二二极管D2的正极连接于第三二极管D3的正极。

3.根据权利要求2所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述DC滤波单元包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第一电感L1，所述第一电容C1为电解电容，其正极连接于所述第一二极管D1的负极与第四二极管D4的负极，所述第一电容C1的负极连接于所述第二二极管D2的正极及第三二极管D3的正极；所述第一电感L1连接于所述第一电容C1的正极与第二电容C2的一端，所述第二电容C2的另一端通过第三电容C3连接于第一电容C1的负极；所述第二电容C2与第三电容C3的公共端还连接于灯丝启动单元，所述第二电容C2与第一电感L1的公共端连接于所述控制芯片U1的高压电源引脚。

4.根据权利要求3所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述DC/AC逆变单元包括第一电阻R1、第四电容C4及第五电容C5，所述第一电阻R1的两端连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚及半桥振荡输入引脚，所述第四电容C4的一端连接于所述控制芯片U1的低压直流引脚，所述第四电容C4的另一端连接于所述第五电容C5的一端；所述第五电容C5的另一端连接于所述控制芯片U1的半桥振荡输入引脚；所述第四电容C4及第五电容C5的公共端连接于第一电容C1的负极。

5.根据权利要求3所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述电子节能灯驱动电路还包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端连接于第一电容C1的负极，所述第二电阻R2的另一端通过所述控制芯片U1的传感输入引脚连接灯丝预热电路。

6.根据权利要求5所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述电子节能灯驱动电路还包括第六电容C6，其一端连接于第一电容C1的负极，另一端通过所述控制芯片U1的预热时间及电压控制振荡器输入引脚连接半桥振荡电路。

7.根据权利要求5所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述电子节能灯驱动电路还包括第七电容C7及第八电容C8，所述第七电容C7的一端及第八电容C8的一端均连接于所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚，所述第七电容C7的另一端连接于所述控制芯片U1的上桥浮动电源输出引脚，所述第八电容C8的另一端连接于所述控制芯片U1的电压输入引脚。

8.根据权利要求1所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述灯丝启动单元包括稳压电容C及电感L，所述稳压电容C并联于节能灯灯管两端，所述电感L串联于该节能灯灯管与所述控制芯片U1的半桥振荡输出引脚之间。

9.根据权利要求1～8任一项所述的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述电子节能灯驱动电路还包括滤波电容及保险丝，所述滤波电容的两端分别连接于市电的火线及零线；所述保险丝连接于所述滤波电容的一端与市电的火线。

10.一种电子节能灯，包括节能灯灯管以及连接于所述节能灯灯管两端的电子节能灯驱动电路，其特征在于，所述电子节能灯驱动电路采用如权利要求1～9任一项所述的电子节能灯驱动电路。