CN201114948Y - 自激式半桥变换电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种用于荧光灯镇流器的自激式半桥变换电路。该自激式半桥变换电路在变压器的两个次级绕组和开关管的基极之间连接有并联支路。该并联支路在镇流器处于持续点亮阶段时断开，而在点火阶段时导通，从而在维持持续点亮阶段正常工作的情况下，提高点火阶段时的开路电压。

Description

自激式半桥变换电路
技术领域
本实用新型涉及一种照明电子技术，尤其涉及一种用于荧光灯镇流器的自激式半桥变换电路。
技术背景
在荧光灯镇流器，特别是低成本的荧光灯镇流器中，自激式半桥变换电路拓扑一直被广泛应用。
一种现有的自激式半桥变换电路结构如图1所示，其中VT1和VT2为半桥电路的两个开关管，C1和C2为两个无源臂。环形磁芯T1为正反馈自激驱动变压器，包括一个初级绕组T1-1和两个次级绕组T1-2、T1-3，用来驱动开关管VT1和VT2。电感Lp和电容Cp组成串联谐振电路，发生串联谐振后产生灯管点火高电压并施加于荧光灯两端，将荧光灯启动点火。为了避免开关管VT1、VT2损坏，在开关管VT1、VT2的集电极和发射极之间接有续流二极管VD1和VD2，通过续流二极管VD1和VD2为电感电流提供通路，从而达到钳位开关管VT1、VT2的集电极峰值电压的目的。与开关管VT1、VT2的基极连接的电阻R1～R4和电感L1、L2用来匹配电路中的主要元件开关管VT1、VT2与环形磁芯T1等，使电路正常工作。
一般来说，为保证荧光灯正常点亮，镇流器电路的工作阶段包括点火阶段和持续点亮阶段。镇流器点火阶段为荧光灯提供足够高的启动电压，点火后为其提供一个大小合适且稳定的工作电流，使之正常发光，这是镇流器电路设计中的两个关键问题。
在图1所示的现有技术中，主要元件包括电感Lp、电容Cp以及环形磁芯T1等的参数，是按照持续点亮阶段的要求来确定的。当这些元件的参数被确定了之后，实际上在点火阶段的开路电压也就被确定下来，很难再被单独调整，这种情况给电路设计带来较大的不方便。因为在某些情况下，特别是在输入电压比较低或者环境温度比较低时，开路电压可能会不足以启动荧光灯。这时，如果为了提高点火阶段的开路电压而单纯去改变电路中主要元件的参数，则又会影响到电路在持续点亮阶段的正常工作。
实用新型内容
本实用新型的目的之一是提出一种改进的用于镇流器的自激式半桥变换电路，其能够在维持持续点亮阶段的正常工作的情况下，提高开路电压。
按照本实用新型的一种用于镇流器的自激式半桥变换电路，包括：
两个开关管，构成一个半桥振荡电路；
一个输出电路，用来为灯提供启动电压；
一个变压器，包括与所述输出电路相连的一个初级绕组以及与所述两个开关管的基极相连的两个次级绕组；以及
连接在开关管与变压器之间的并联支路，该并联支路在镇流器处于持续点亮阶段时断开，而在点火阶段时导通。
相较于现有技术，本实用新型的自激式半桥变换电路中的并联支路在点火阶段时导通，增加开关管的开启时间以提高开路电压，而在持续点亮阶段断开不参与工作，从而能够保持自激式半桥变换电路在持续点亮阶段的正常工作。
通过参考以下结合附图的说明以及权利要求书中的内容，并且随着对本实用新型的更全面的理解，本实用新型的其他目的及效果将变得更加清楚和易于理解。
附图简述
现在结合附图对本实用新型进行更详细的描述，其中：
图1示出了一个现有的自激式半桥变换电路结构图；以及
图2示出了本实用新型自激式半桥变换电路一个实施例的结构图。
在所有附图中，相同的标号表示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
图2示出了本实用新型自激式半桥变换电路一个实施例的结构图，该实施例是以驱动双荧光灯为示范的，但是基于相同的原理，本实用新型也适用于单荧光灯或者两个以上荧光灯的情况。
与图1中的现有的自激式半桥变换电路相比，本实用新型自激式半桥变换电路中在次级绕组T1-2端增加一个二极管D1和一个齐纳二极管D2，D1和D2反向串联后再与电阻R1和电感L1组成的支路并联，如图2所示。同样在次级绕组T1-3端增加一个二极管D3和一个齐纳二极管D4，D3和D4反向串联后再与电阻R3和电感L2组成的支路并联。
当开关管VT1导通时，输入电压Vi经电容C2、变压器初级绕组T1-1和开关管VT1为初级绕组T1-1激磁，同时给荧光灯供电。当开关管VT1断开，开关管VT2导通时，输入电压Vi经开关管VT2、变压器初级绕组T1-1和电容C1为初级绕组T1-1激磁，同时给荧光灯供电。
在开关管VT1、VT2由饱和导通转为截至的关断过程中，由变压器的漏感引起的尖峰电压被通过续流二极管VD1和VD2钳位，使得开关管VT1、VT2上承受的最高电压也不会超过输入电压Vi。
对二极管D1、D3和齐纳二极管D2、D4的参数进行适当选择，使得当电路处于持续点亮阶段时，反向串联的D1和D2以及D3和D4这两个支路是断开的，即这时本实用新型自激式半桥变换电路与图1现有技术在持续点亮阶段的工作情况是相同的。而在电路处于点火阶段时，电阻R1和电感L1的支路/电阻R3和电感L2的支路两端电压较高，将齐纳二极管D2、D4反向击穿，部分电流经过齐纳二极管D2、D4的支路流入开关管VT1、VT2的基极，使基极电流变大，开关管VT1、VT2的导通时间变长，进而提高了加在荧光灯两端的开路电压。
由于当电路处于持续点亮阶段时，齐纳二极管D2、D4不导通，不会对电路产生影响，因此可以仅通过选择不同的齐纳二极管D2、D4来调整点火阶段的开路电压，使得电路在设计上更加灵活。
本实施例采用反向串联的二极管和齐纳二极管，利用齐纳二极管的反向击穿特性来提高点火阶段的开路电压，这是一种结构简单成本较低的方案。当然，基于同样的原理也可以采用其他具有类似功能的元件的组成并联的支路，比如双向二极管等。
应当注意的是，上述实施例是用于说明、而非限制本实用新型，并且，在不脱离所附权利要求的保护范围的前提下，本领域技术人员应当理解，对上述本实用新型所公开的自激式半桥变换电路，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。此外，不应当将权利要求中的任何参考标记解释为限制权利要求的保护范围。

Claims (4)

1. 一种用于镇流器的自激式半桥变换电路，包括：
两个开关管，构成一个半桥振荡电路；
一个输出电路，用来为灯提供启动电压；以及
一个变压器，包括与所述输出电路相连的一个初级绕组以及与所述两个开关管的基极相连的两个次级绕组，
其特征是所述自激式半桥变换电路还包括连接在开关管与变压器之间的并联支路，该并联支路在镇流器处于持续点亮阶段时断开，而在点火阶段时导通。
2. 如权利要求1所述的自激式半桥变换电路，其特征是所述并联支路分为两条，分别连接在变压器的两个次级绕组与两个开关管的基极之间。
3. 如权利要求2所述的自激式半桥变换电路，其特征是所述两条并联支路均包含至少一个齐纳二极管。
4. 如权利要求2或3所述的自激式半桥变换电路，其特征是所述两条并联支路均分别由反向串联的一个二极管和一个齐纳二极管构成。
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