CN1106976A - 集成电路低谐波多管镇流器 - Google Patents
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Abstract
一种集成电路低谐波多管镇流器由高频滤波器、
整流电路、斩波稳压电路、零电压关断高频逆变电路
和隔离输出灯组电路组成。电源电压经高频滤波整
流输出半波直流电压，整流输出在斩波稳压电路用集
成块控制，使输入电流的谐波低于8％和功率因数接
近1并获得稳定的直流电压，此电压输出在零电压关
断高频逆变电路用逆变管振荡输出经隔离变压成
500伏高频交流可直接点燃4个荧光灯，并具有谐波
低、功率因数高、耗能低、寿命长和安全的特点。
Description
本发明是属于荧光灯用镇流器技术的集成电路低谐波多管整流器。
现在荧光灯用电子镇流器存在的主要缺点是供给电网的谐波电流过高和功率因数低，一般正弦畸变率大于100%，功率因数在70%以下，其次是用方波振荡的晶体管还存在功耗大和发热厉害，以及它对电网电压变化的敏感性等都能造成镇流器容易损坏，并影响灯管的使用寿命。比如中国专利的《一种电子高频镇流器》（92203471.0）和《瓦数可调电子镇流器》（91217497.8）仍属电子镇流器，也存在上述之不足。本发明采用新颖的集成电路所设计的低谐波多管镇流器，就能在电源电压+20%--40%内变化可得到稳定的灯管电压输出，并使谐波小于8%，功率因数接近于1，有利于提高镇流器和灯管的使用寿命，降低耗电量。
本发明设计的目的，是在于克服电子镇流器之不足，采用新颖的斩波稳压集成电路和零电压关断高频逆变电路，以及隔离高压输出，设计成集成电路低谐波多管镇流器。
下面用实施例并结合附图对本实用新型的新设计电路和工作原理详细说明如下：
图1是集成电路低谐波多管镇流器的电路图;
图2是集成电器低谐波多管镇流器的零电压关断高频逆变电流、电压波形图。
如图1所示，本集成电路低谐波多管镇流器是由高频滤波器1、全波整流电路2、斩波稳压电路3、零电压关断高频逆变电路4和隔离输出灯组电路5组成。其中，由50或60赫的电源上端与滤波器L1的上绕组连接，电源下端通过熔断器F与滤波器L1的下绕组连接，下绕组右端通过电容C1接地而组成高频滤波器1。由二极管D1负和D2正的连接点与L1上绕组右端连接，二极管D3负和D4正的连接点与L1下绕组右端连接，D2负和D4负的连接点与整流输出正端连接，D1正和D3正的连接点与整流输出负端连接，整流输出正端通过电容C2与整流输出负端连接而组成全波整流电路2。整流输出的正端和负端分别通过电阻R1和R2与稳压集成块1C的3脚连接，电容C3上端与1C的3脚连接，下端与整流输出负端连接，1C的7脚通过电阻R5与斩波管Q1栅极连接，Q1的漏极分别与变压器T1初级绕组下端和二极管D6正连接，Q1的源极通过电阻R7与整流输出负端连接，同时通过R6与1C的4脚，T1初级绕组和电阻R3的上端分别与整流输出正端连接，T1次级绕组的下端接地，上端通过二极管D5正负和电阻R4分别与1C的8脚和5脚连接，电容C4的下端接地，上端分别与1C的8脚和R3下端及D5负连接，1C的1脚与电阻R8的下端和电阻R9的上端连接，二极管D6负分别与斩波输出正电回路和电容C6及R8的上端连接，电容C6下端和1C的6脚与整流输出负端连接，1C的2脚通过电容C5分别与1C的1脚和R8下端及R9上端连接而组成斩波稳压电路3。由电容C7及电阻R10的上端和电容C8及电阻R11的下端分别与斩波输出的正电回路和负电回路连接，C7及R10的下端和C8及R11的上端分别与隔离变压器T3初级绕组和电容C9的左端连接，电抗器T2绕组分别接于斩波输出的正电和负电回路内，正电回路的T2右端分别与电容C10及电阻R13的上端和二极管D10负连接，功率管Q3的集电极与T3初级绕组和电容C9的右端连接，基极通过电阻R16及二极管D9正负和反馈绕组T3-1与负电回路的T2右端连接，发射极通过电阻R18与负电回路的T2右端连接，以及功率Q2的集电极与正电回路的T2右端连接，基极通过电阻R14及二极管D7正负和反馈绕组T3-2与T3初级绕组和C9的右端连接，发射极通过电阻R17分别与Q3的集电极和C9及T3初级绕组的右端连接，R13的下端与Q2的基极连接，二极管Q10正分别与二极管D11负和C9及T3初级绕组的右端连接，D11正与负电回路的T2右端连接而组成零电压关断高频逆变电路4，并由电容C11、二极管D8、电阻R12、15和触发管Tr组成功率管Q3的触发线路。由隔离变压器T3次级绕组的右端通过电容C12、C13、C14和C15分别与荧光灯的右端连接，绕组左端分别与上两个和下两个荧光灯的左端连接而组成隔离输出灯组电路5。
本集成电路低谐波多管镇流器的工作原理如下：50或60赫电源电压经D1-4全波整流为100-120赫半波直流，在1C的3脚与整流输出电压连接，5脚与T1的反馈电压连接，4脚与Q1输出的测量电流连接的共同控制下，从1C的7脚驱动斩波管Q1，可在T1初级得到50千赫高频斩波电流，该电流的平均值与3脚输入的波形相同，谐波小于8%，功率因数接近于1，流经T1的电流在Q1关断时升压经D6整流，C6滤波得斩波直流电压，该电压由R8、R9分压成低电压送到1C的1脚作为稳压的信号电压，在电压高时可使脉宽变窄以降低电压，相反脉宽变宽以升高电压，从而保持稳定直流电压输出。T1次级绕组与1C的5、8脚连接提供1C工作所需的电流，故可显著减少损耗，用以提高镇流器效率。在零电压关断高频逆变中，由功率管Q3、Q2组成振荡器，Q3、Q2由T3的反馈绕组T3-1、T3-2驱动。加电后由R12、R15、D8、Tr和C11触发Q3后自持振荡，并由T1的电感和输出的容性负载产谐振。Q2、Q3相间工作，振动一周要换向，如图2所示，Q2、Q3在关断和接通时的电压均为零，故可降低Q2、Q3的开关损耗和温度，延长使用寿命。D10和D11用于返送容性无功电流。T2绕组接于正电和负电回路内，加上C10的辅助作用，在Q2、Q3换流时均不会出现脉冲高压损坏Q2、Q3。整个输出用T3隔离，T3次级电压固定为500伏左右故可立刻点燃灯管。本镇流器可点燃40瓦的4个灯管工作，如灯丝接地在T3的隔离下也不会导致镇流器本身的损坏。由于1C的4脚接有电流保护，加上电源的F保护，故工作比较安全，使用寿命可达2万小时以上。
用本实施例制作的样机，其功率因数＞0.98，谐波畸变率＜8%，噪声为零，在额定电压的工作性能为：单管的电流0.24安、功率28瓦和节能16%;双管的0.44安、52瓦和节能50%;三管的0.61安、73瓦和节能53%;四管的0.8安、96瓦和节能54%。
总之，按照本实施例设计制造的集成电路低谐波多管镇流器，就能将50或60赫电源电压通过滤波整流成100或120赫半波整流电压，整流输出通过稳压集成块控制的斩波稳压电路，可输出稳定的直流电压，再经零电压关断高频逆变输出30千赫高频交流电压，通过隔离变压输出500伏电压可直接点燃40瓦的4个灯管工作。本镇流器具有谐波低、功率因数高、寿命长、耗能低和安全的特点。
Claims (2)
1、一种集成电路低谐波多管镇流器，它是由高频滤波器1、全波整流电路2、斩波稳压电路3、零电压关断高频逆变电路4和隔离输出灯组电路5组成，其特征在于有一个由C7、R10的上端和C8、R11的下端分别与斩波输出正电回路和负电回路连接，C7、R10的下端和C8、R11的上端分别与隔离变压器T3初级绕组和C9的左端连接，电抗器T2的绕组分别接于斩波输出的正电和负电回路内，正电回路的T2右端分别与C10、R13的上端和D10负连接，功率管Q3的集电极与T3初级绕组和C9右端的连线连接，基极通过R16、D9正负和反馈绕组T3-1与负电回路的T2右端连接，发射极通过R18与负电回路的T2右端连接，以及功率管Q2的集电极与正电回路的T2右端连接，基极通过R14、D7正负和反馈绕组T3-2与T3初级绕组和C9右端连接，发射极通过R17分别与Q3的集电极和C9、T3初级绕组的右端连接，R13的下端与Q2的基极连接，D10正分别与D11负和C9、T3初级绕组的右端连接，D11正与负电回路的T2右端连接而组成的零电压高频逆变电路4；斩波稳压电路3有一个由R1上端与整流输出正端连接，R2下端与整流输出负端连接，R1下端和R2上端与稳压集成块IC的3脚连接，以及C3下端与整流输出负端连接，上端与1C的3脚连接而组成用于控制斩波电流的1C低电压全波整流输入的附加电路；以及一个由隔离变压器T3次级绕组的右端通过C12、C13、C14和C15分别与荧光灯的右端连接，左端分别与上两个和下两个荧光灯的左端连接而组成荧光灯组的隔离输出灯组电路5。
2、如权利要求1所述的集成电路低谐波多管镇流器，其特征在于由整流输出的正端和负端分别通过电阻R1和R2与稳压集成块1C的3脚连接，电容C3上端与1C的3脚连接，下端与整流输出负端连接，1C的7脚通过电阻R5与斩波管Q1栅极连接，Q1的漏极分别与变压器T1初级绕组下端和二极管D6正连接，Q1的源极通过R7与整流输出负端连接，同时通过R6与1C的4脚连接，T1初级绕组和R3的上端分别与整流输出正端连接，T1次级绕组下端接地，上端通过二极管D5正负和R4分别与1C的8脚和5脚连接，电容C4的下端接地，上端分别与1C的8脚和R3下端及D5负连接，1C的1脚与R8的下端和R9的上端连接，二极管D6负分别与斩波输出正电回路和电容C6、电阻R8的上端连接，C6下端和1C的6脚与整流输出负端连接，1C的2脚通过电容C5分别与1C的1脚和R8下端及R9上端连接而组成斩波稳压电路3。
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| WO2002093985A1 (fr) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Shuxing Deng | Ballast electronique utilisable pour des lampes fluorescentes compactes a distorsion harmonique |
| CN100392546C (zh) * | 2002-07-22 | 2008-06-04 | 国际整流器公司 | 具有功率因数校正的单片镇流器控制 |
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| CN2165609Y (zh) * | 1993-04-10 | 1994-05-18 | 深圳海龙光电科技有限公司 | 具有有源补偿网络的电子镇流器 |
-
1994
- 1994-12-22 CN CN94113044A patent/CN1047715C/zh not_active Expired - Fee Related
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