CN201204736Y - 无极灯电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无极灯电源电路，包括接收交流电源的电源净化电路，与电源净化电路输出端连接并输出直流电的整流电路，提高直流电功率因数的功率因数校正电路，利用直流电产生高频交流电的高频发生器电路，连接高频发生器电路输出端的负载电路，以及一连接在功率因数校正电路与高频发生器电路之间的保护电路，该保护电路的采样端连接负载电路，通过对负载电路电信号的采样结果使高频发生器电路与前级电流连接或断开。本实用新型提供的无极灯电源电路能有效避免因无极灯自身故障而引起的电源电路烧坏的情况发生，延长了无极灯电源电路使用时间，有利于无极灯的推广应用。

Description

无极灯电源电路

技术领域

本实用新型涉及一种无极灯电源电路，尤其是一种可防止因自身故障而烧坏的无极灯电源电路。

背景技术

无极灯作为一种新式的灯具，因其具有使用寿命长、节能效果好、发光效果好等特点，已经得到广泛的推广应用。无极灯主要包括电源电路、耦合器及玻璃泡壳三部分，电源电路向耦合器提供电源，耦合器套装在玻璃泡壳内，并在电源的作用下在玻璃泡壳内形成静电磁场，同时对玻璃泡壳内的气体进行电离，并生产强紫外光，涂在玻璃泡壳内壁的三基色荧光粉受强紫外光激励发光，从而使无极灯发光照明。

参见图1，图1是现有一种无极灯电源电路的示意图，图中无极灯电源电路与耦合器连接。无极灯电源电路有一电源净化电路10，电源净化电路10通过保险丝FU与电网连接，并接收来自电网的交流电源，将其进行滤波、消除二次谐波等净化处理，以抑制来自电网的电磁干扰。交流电源经过净化处理后，输出到由二极管D11、D12、D13及D14组成的整流电路，整流后向功率因数校正电路20输出直流电。

功率因数校正电路20接收直流电后，对直流电的功率因数进行校正，包括调整输入电流与电压之间的相位差、降低电流的非正弦性等，以提高电源的功率因数。功率因数校正电路20输出的直流电经过二极管D15后输出到高频发生器电路30。高频发生器电路30将直流电逆变成高频交流电，并将高频交流电输出到由电感L1、电容C5、C6、C7组成的负载电路，其中电感L1、电容C5、C6串联组成谐振电路，在无极灯启动阶段，玻璃泡壳的等效电阻很大，谐振电路在耦合器L2两端形成很高，约3000伏的点火电压。无极灯点燃发光后，谐振电路失谐，C5、C6上的谐振电压降到无极灯的正常工作电压。高频交流电同时流经与电容C5、C6并联的耦合器L2。

当玻璃泡壳安装到位且没有发生脱落等异常情况时，耦合器L2正常工作，即耦合器L2与负载电路连接后，负载电路与耦合器L2在高频交流电的作用下产生静电磁场并使玻璃泡壳内的荧光粉发光工作，从而使无极灯发光。

但是，一旦玻璃泡壳脱落或安装不到位等异常情况时，耦合器L2无法正常工作，致使流经负载电路中的电流增大3到5倍，将导致高频发生器电路30以及前级的电路过载而烧毁，甚至引起冒烟、爆炸等事故，不但对无极灯电源电路造成不可挽回的损失，还会对用户的财产、人身安全等造成重大伤害。

因此，在目前的技术发展状态下，就整个无极灯而言，寿命主要取决于电源电路的寿命，而不是玻璃泡壳的寿命，因为现在的技术已经发展到玻璃泡壳的寿命可长达10万小时以上的水平，相对而言，电源电路的首次平均故障出现时间远低于10万小时，所以，进一步提高电源电路的寿命成为本实用新型要解决的主要课题。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种在异常情况发生时，具有自我保护能力的无极灯电源电路。

为实现上述目的，本实用新型提供的无极灯电源电路包括接收交流电源的电源净化电路，与电源净化电路输出端连接并输出直流电的整流电路，提高直流电功率因数的功率因数校正电路，利用直流电产生高频交流电的高频发生器电路，连接高频发生器电路输出端的负载电路，无极灯电源电路还包括一连接在功率因数校正电路与高频发生器电路之间的保护电路，该保护电路的采样端连接负载电路，通过对负载电路电信号的采样结果使高频发生器电路与前级电路连接或断开。

由以上方案可见，本实用新型提供的无极灯电源电路设有保护电路，该保护电路对负载电路的电信号，例如电压信号进行采样，并在电压过高时向使高频发生器电路与前级电路断开，从而使高频发生器电路停止工作，避免高频发生器电路以及前级的电路烧坏。这样，有效对无极灯电源电路进行保护，相对延长了无极灯电源电路的使用寿命。

一个具体的实施方案是，保护电路包括微处理器，例如是单片机及开关电路，其中单片机接收来自负载电路的电信号，如电压信号，并判断负载电路电压是否过高，若负载电路的电压过高，向开关电路发出驱动信号，驱动开关电路动作使高频发生器电路与前级电路断开，使高频发生器电路停止工作，使流经负载电路的电压降低。

由此可见，保护电路有效监控流经负载电路的电压情况，并能及时作出判断，并在判断负载电路中电压过高时及时停止高频发生器电路的工作，避免电源电路烧坏。这样，即使玻璃泡壳安装不到位或发生脱落等情况异常情况时，也能有效防止电源电路的损坏，延长电源电路的使用时间，有利于无极灯的长时间使用。

附图说明

图1是现有无极灯电源电路的示意图，图中无极灯电源电路与耦合器连接；

图2是本实用新型无极灯电源电路实施例的结构示意图，图中无极灯电源电路与耦合器连接；

图3是本实用新型无极灯电源电路实施例中单片机控制流程图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图2，图2是本实用新型无极灯电源电路实施例的结构示意图，图中无极灯电源电路与耦合器连接。本实施例的无极灯电源电路包括电源净化电路10、由二极管D11、D12、D13及D14组成的整流电路、功率因数校正电路20、高频发生器电路30等，这些与现有的电源电路一致，在此不再赘述。

本实施例的电源电路与现有的电源电路相比，增加了保护电路40。保护电路40包括开关电路，即本实施例中的晶闸管控制电路41、单片机42以及信号处理电路，其中，单片机42为本实施例的微处理器，晶闸管控制电路41连接在功率因数校正电路20与高频发生器电路30之间。信号处理电路包括电容C1、C2、C3、C4，二极管D1、D2、D3，电阻R1、R2、R3、R4，稳压二极管ZD1及晶闸管MCR。信号处理电路用于对负载电路中的电信号，例如电压信号进行采样，采样点A设置在负载电路的电容C5与C6之间，并将电压信号处理后传送到单片机42中。

当玻璃泡壳没有发生异常情况时，耦合器L2正常工作。此时流经负载电路的电流值处于正常状态，采样点A上电压也就较小，电压信号经过电容C1、C2的分压后再由二极管D1、D2及电阻R1整流后形成直流电，该直流电经过电阻R2后在电容C3中延时充电。但由于此时采样点A上电压较小，使加载在电容C3两端的电压较小，无法使稳压二极管ZD1击穿，稳压二极管ZD1处于截止状态，晶闸管MCR也处于截止状态，使单片机42的5号引脚处于高阻态，7号引脚向晶闸管控制电路41发出驱动信号，使晶闸管控制电路41处于导通状态。

这样，来自电网的交流电源经过电源净化电路10、整流电路后形成直流电输入到功率因数校正电路20，并形成功率因数较高的直流电后经过二极管D15输入到晶闸管控制电路41。由于晶闸管控制电路41处于导通状态，功率因数校正电路20输出的直流电经过晶闸管控制电路41后流向高频信号发生电路30，并生成高频交流电输出到负载电路中，从而驱动耦合器L2，使无极灯发光照明。

一旦玻璃泡壳脱落或安装不到位等异常情况，耦合器L2无法正常工作，谐振电路一直处于谐振状态，此时流经负载电路的电流迅速升高，流经采样点A处电流增大3到5倍，使电容C5、C6迅速充电并使采样点A处电压迅速提高，采样点A处的电压信号经过电容C1、C2的分压后由二极管D1、D2及电阻R1整流，在流经电阻R2后给电容C3充电。由于此时直流电压较高，并大于稳压二极管ZD1的稳压值，使稳压二极管ZD1击穿，直流电经过电阻R4后流向晶闸管MCR的触发极，并使晶闸管MCR导通。此时，单片机42的5号引脚输出的电流可经二极管D3、晶闸管MCR流向地，即5号引脚与地等电位，也就是5号引脚输出低电平信号。

单片机42检测到5号引脚输出的信号为低电平信号后，即向晶闸管控制电路41发出信号，使晶闸管控制电路处于截止状态，功率因数校正电路20输出的直流电无法通过晶闸管控制电路41，也就使高频发生器电路30与前级电路断开，高频发生器电路30停止工作，从而使流经负载电路的电流降低。

由此可见，一旦无极灯发生异常情况致使流经负载电路的电流过高，保护电路即可迅速动作，使高频发生器电路30停止工作，有效防止流经负载电路的电流过高而烧坏高频发生器电路30以及前级的电路，有效保护电源电路，避免了诸如因玻璃泡壳脱落或安装不到位等小故障导致无极灯电源电路损坏，甚至无极灯整体报废，有利于无极灯长时间使用，对无极灯的推广产生积极意义。

此外，本实施例中的保护电路40还设有报警电路，报警电路包括发光报警电路，其中发光报警电路由串联的电阻R5与发光二极管LED组成。发光二极管LED的正极与电阻R5一端连接，电阻R5的另一端与单片机42的6号引脚连接，发光二极管LED的负极接地。当单片机42检测到5号引脚输出低电平信号，即流经负载电路的电流过高时，6号引脚输出交替的高低电平信号，使发光二极管LED闪烁发光，告知用户玻璃泡壳发生异常情况，需要对玻璃泡壳进行检测。

同时，保护电路40还包括声音报警电路。声音报警电路由电阻R6、三极管Q1及蜂鸣器BU组成，其中三极管Q1为本实施例的开关器件，其基极通过电阻R6与单片机42的4号引脚连接，集电极与蜂鸣器BU连接，发射极接地。当单片机42检测到5号引脚输出低电平时，4号引脚即输出高电平信号，该高电平信号经过电阻R6后开启三极管Q1，并使蜂鸣器BU发出报警提示音，告知用户无极灯有异常情况发生。

这样，保护电路40不但能有效防止无极灯电源电路烧坏，还可以在无极灯发生异常情况时向用户发出经过信息，提示用户无极灯发生异常情况，需要检测玻璃泡壳。

当然，上述实施例中信号处理电路对负载电路的电压信号进行采样，实际应用中，信号处理电路还可以从负载电路中采样电流信号，并将电流信号转换为电压信号，同样可以实现本实用新型的目的。

本实施例的保护电路是基于单片机42的控制来完成控制晶闸管控制电路41的驱动、向用户提示等工作，下面介绍单片机42的工作流程。参见图3，图3是本实用新型无极灯电源电路实施例中单片机控制流程图。

单片机开始工作后，首先由7号引脚向晶闸管控制电路发出驱动信号，使晶闸管驱动电路处于导通状态(步骤S1)，功率因数校正电路输出的直流电即可通过晶闸管控制电路输出到高频发生器电路中，并由高频发生器电路向负载电路输出高频交流电，使无极灯发光照明。

接着，保护电路采样负载电路中采样点处电压信号，并将该信号处理后输入到单片机中，单片机即判断5号引脚是否输出低电平(步骤S2)，也就是判断负载电路的电压是否异常情况。若没有发生异常情况，返回步骤S1，继续驱动晶闸管控制电路，使无极灯正常工作。若判断有异常情况发生，则滤除输入信号的干扰信号(步骤S3)，并由7号引脚输出信号使晶闸管控制电路处于截止状态(步骤S4)，使功率因数校正电路输出的直流电不能传送到高频发生器电路中，高频发生器电路停止工作。

同时，单片机由4号引脚输出高电平信号，驱动蜂鸣器工作，向用户发出报警信号。当然，还可以由6号引脚输出交替的高低电平信号，驱动发光二极管闪烁发光。并且，单片机自身的定时器定时30秒倒数(步骤S5)。在倒计时30秒后，重新驱动晶闸管控制电路，使其导通(步骤S6)，并再次判断5号引脚是否输出低电平信号(步骤S7)。若5号引脚不再输出低电平信号，表示无极灯的异常已经被排除，无极灯可正常工作，则返回步骤S1。若5号引脚仍然输出低电平信号，即无极灯的异常没有排除，则由单片机7号引脚向晶闸管控制电路输出信号使其处于截止状态，并驱动蜂鸣器工作(步骤S8)，向用户发出报警信号。

并且，当无极灯第一次发生异常情况时，用户有30秒时间检测并排除故障，有利于用户自己检测故障并安全方便的使用无极灯。

当然，上述实施例仅是本实用新型无极灯电源电路的一种实施方式，实际使用中，还可以有更多的变形，例如使用继电器控制电路替代晶闸管控制电路作为开关电路，或者使用场效应管替代三极管作为声音报警电路的开关器件，又或者使用微控制器或数字信号处理器替代单片机作为微处理器，单片机倒计时的时间设定为更长的时间等等，这些改变都是显而易见的。

最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，诸如报警电路组成的改变、负载电路连接方式的改变、采样点设置位置的改变等微小变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1、无极灯电源电路，包括

接收交流电源的电源净化电路；

与电源净化电路输出端连接并输出直流电的整流电路；

提高所述直流电功率因数的功率因数校正电路；

利用直流电产生高频交流电的高频发生器电路；

连接所述高频发生器电路输出端的负载电路；

其特征在于:

一连接在功率因数校正电路与高频发生器电路之间的保护电路，所述保护电路的采样端连接负载电路，通过对负载电路电信号的采样结果使所述高频发生器电路与前级电路连接或断开。

2、根据权利要求1所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述电信号为电压信号或电流信号。

3、根据权利要求1或2所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述保护电路包括微处理器及开关电路；

所述开关电路连接所述功率因数校正电路与所述高频发生器电路；

所述微处理器向所述开关电路发出驱动信号。

4、根据权利要求3所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述开关电路为晶闸管控制电路或继电器控制电路；

所述微处理器为单片机或微控制器或数字信号处理器中的一种。

5、根据权利要求4所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述保护电路还包括信号处理电路，所述信号处理电路的输入端接所述负载电路，输出端接所述微处理器。

6、根据权利要求5所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述保护电路还包括与微处理器连接的报警电路。

7、根据权利要求6所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述报警电路包括发光报警电路，所述发光报警电路由正极通过电阻R5与微处理器连接、负极接地的发光二极管构成。

8、根据权利要求6所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述报警电路包括声音报警电路，所述声音报警电路由通过开关器件及电阻R6与微处理器连接的蜂鸣器构成。

9、根据权利要求8所述的无极灯电源电路，其特征在于:

所述开关器件为三极管或场效应管。

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