CN201256478Y - 一种高功率因数节能灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高功率因数节能灯，包括电磁干扰滤波电路、整流滤波电路、DC/AC逆变电路、输出电路和节能灯管，整流滤波电路连接有高功率因数校正电路，高功率因数校正电路主要由连接在LC滤波电路中的开关管和二极管组成，通过开关管和二极管交替导通，使整流电路的输出电流经LC滤波电路中的电感连续，电感上设有副绕组，该副绕组通过二极管、电容、电阻与DC/AC逆变电路中的回馈驱动变压器的一个次级线圈连接，该次级线圈的输出与开关管的栅极连接。本技术方案不需要集成电路，实现电路的有源高功率因数校正，使得节能灯的功率因数提高至0.97－0.99，产品结构更加简单，具有功率因数高、节能高效、无电网污染等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高功率因数节能灯。
背景技术
现在市场上在售的节能灯电路部分大多由EMI滤波电路、整流滤波电路、DC/AC逆变电路和输出电路组成，属于低功率因数，降低了节能灯的有效利用率，增加了线路的供电损失，浪费能源，因而在节能灯中引入高功率因数校正电路事在必行。在现有的有源高功率因数电路中，人们往往用一个集成电路去驱动MOSFET晶体管电子开关，这种方法由于产生高频噪音还需串联两个射频滤波器，增加了印制电路板的布局空间以及成本。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种高功率因数节能灯，不需要集成电路，产品结构更简单，具有功率因数高、节能高效、无电网污染等优点。
为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
一种高功率因数节能灯，包括依次连接的电磁干扰滤波电路、整流滤波电路、DC/AC逆变电路、输出电路和节能灯管，所述整流滤波电路由整流电路和LC滤波电路组成，整流滤波电路连接有高功率因数校正电路，高功率因数校正电路主要由连接在LC滤波电路中的开关管和二极管组成，通过开关管和二极管交替导通，使整流电路的输出电流经LC滤波电路中的电感连续，电感上设有副绕组，该副绕组通过二极管、电容、电阻与DC/AC逆变电路中的回馈驱动变压器的一个次级线圈连接，该次级线圈的输出与开关管的栅极连接。通过LC滤波电路中电感的副绕组产生的额外电压被二极管，电容，电阻校正得到一个负的正弦调制电压，该负电压通过电阻加入到DC/AC逆变电路中变压器的次级线圈中，当该次级线圈电压被负电压降低时，晶体管的开关时间就会被延长，而呈现的波形就越接近正弦波，从而提高功率因数。
上述整流电路为由二极管组成的桥式整流电路；上述LC滤波电路为由电容、电感和电容组成的π型LC滤波电路；上述DC/AC逆变电路为半桥式逆变电路。
作为优选，上述回馈驱动变压器与开关管栅极连接的次级线圈两端并接有相串联的电阻和负温度系数热敏电阻，负温度系数热敏电阻两端并接有电容，开关管的栅极与电阻和负温度系数热敏电阻的中点连接。
作为优选，上述回馈驱动变压器使用环形线圈。
本实用新型由于采用了以上的技术方案，不需要集成电路，实现电路的有源高功率因数校正，使得节能灯的功率因数提高至0.97-0.99，产品结构更加简单，具有功率因数高、节能高效、无电网污染等优点。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理图。
图2是本实用新型的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例1：
如图1、图2所示的一种高功率因数节能灯，包括依次连接的电磁干扰滤波电路1、整流滤波电路及有源功率因数校正电路2、DC/AC逆变电路3、输出电路4和节能灯管。
电磁干扰滤波电路由电感L1、电容C1组成，该电路吸收了来自电源和本电路产生的干扰波，限制了电源干扰波进入本电路对本电路造成干扰，和本电路产生的干扰波进入电源电路对电源造成干扰。
整流电路由二极管D1-D4组成的桥式整流电路，LC滤波电路为由电容C2、电感T1和电容C5组成的π型LC滤波电路；有源功率因数校正电路由电感T1、二极管D5-D7、电阻R1-R3、R12、电容C3-C4、C8、回馈驱动变压器TR3、稳压二极管DZ1-DZ2、负温度系数热敏电阻NTC组成。降低谐波值提高功率因数的必要条件就是干路吸收的峰值电流量要尽可能的接近正弦函数值，也就是通过减少每半个全周期中的峰值电流并增加两边的电流，所以不仅当正弦函数输入电压大于电容C5的直流电压时电流要被吸收，而且当干路输入电压低于电容C5直流电压时也应该被吸收。为了达到这个目的就必须产生一个额外电压并加入到输入电压中，使电压大于电容C5两端电压，在这种情况下，即使输入电压很低，电路干路也始终消耗电流，该额外电压是由开关管TR3的连通和断开使得电感T1允许电流通过而获得的，干路在每半个周期时间内这种情况将发生数百次。当开关断开时，电流从干路流向电感T1，使其充电形成磁能量，当开关接通时，电感T1就会产生一个额外电压加入到输入电压正弦曲线中，使得电压高于电容C5两端电压。本电路在传统电路的回馈驱动变压器T2中增加一个次级线圈来控制驱动开关管TR3，当开关管TR3打开时，即使输入电压的正弦值很低，这个电压通过二极管D7导向电容C5，电容C5就充电并且吸收减少干路的电流，使得干路所吸收的电流尽可能的接近正弦函数曲线，从而功率因数被提高。上述的电路功率因数为0.95左右，为了进一步达到效果，使功率因数提高到0.97-0.99，只有在各自的周期中部短暂关闭开关管TR3而在各半个周期开始以及结尾长时间的关闭开关管TR3来达到效果。开关管TR3开着的时间里电流是一直在变的，通过电感T1的副绕组产生的额外电压被二极管D5，电容C3，电阻R1校正得到一个负的100HZ正弦调制电压，这个负电压通过电阻R12加入到回馈驱动变压器T2的上述次级线圈，当这个线圈电压被负电压降低时，晶体管的开关时间就会被延长，而呈现的波形就越接近正弦波，从而进以步提高功率因数。由于T2的磁芯对温度以及频率的变化非常敏感，出于磁特性的一致性，就必须使用环形磁芯。电阻R2-R3，二极管D6，电容C4组成一个对开关管TR3的旁路卸放电路，使晶体管正常工作。DZ1，DZ2为稳压二极管，控制开关管TR3工作时的电压稳定。电路中加入一个负温度系数热敏电阻NTC，当温度升高，他的阻值下降，使供给电路的电流减少，从而保护电路。
DC/AC逆变电路由电阻R4-R11、功率管Q1-Q2、二极管D8-D10、电容C6-C7、双向二极管DB3组成，通过电阻R4-R5、电容C6、双向二极管DB3给功率管Q2提供启动电流，使逆变电路开始工作，通过回馈驱动变压器T2的反馈，使2个功率管交替导通，在输出端产生高频的交变电流。
输出电路由电感L2和电容C9组成了LC谐振电路，在灯管的两端产生了很高的谐振电压点亮灯管发光，热敏电阻PTC是预热启动元件，起到保护灯管的作用。
Claims (6)
1、一种高功率因数节能灯，包括依次连接的电磁干扰滤波电路、整流滤波电路、DC/AC逆变电路、输出电路和节能灯管，其特征在于，所述整流滤波电路由整流电路和LC滤波电路组成，整流滤波电路连接有高功率因数校正电路，高功率因数校正电路主要由连接在LC滤波电路中的开关管(TR3)和二极管(D7)组成，通过开关管(TR3)和二极管(D7)交替导通，使整流电路的输出电流经LC滤波电路中的电感(T1)连续，电感(T1)上设有副绕组，该副绕组通过二极管(D5)、电容(C3)、电阻(R1)与DC/AC逆变电路中的回馈驱动变压器(T2)的一个次级线圈连接，该次级线圈的输出与开关管(TR3)的栅极连接。
2、根据权利要求1所述的一种高功率因数节能灯，其特征在于，所述整流电路为由二极管(D1-D4)组成的桥式整流电路。
3、根据权利要求1所述的一种高功率因数节能灯，其特征在于，所述LC滤波电路为由电容(C2)、电感(T1)和电容(C5)组成的π型LC滤波电路。
4、根据权利要求1所述的一种高功率因数节能灯，其特征在于，所述DC/AC逆变电路为半桥式逆变电路。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的一种高功率因数节能灯，其特征在于，所述回馈驱动变压器(T2)与开关管(TR3)栅极连接的次级线圈两端并接有相串联的电阻(R12)和负温度系数热敏电阻(NTC)，负温度系数热敏电阻(NTC)两端并接有电容(C8)，开关管(TR3)的栅极与电阻(R12)和负温度系数热敏电阻(NTC)的中点连接。
6、根据权利要求5所述的一种高功率因数节能灯，其特征在于，所述回馈驱动变压器(T2)使用环形线圈。
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Cited By (1)
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| CN102762017A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-31 | 丁旭昭 | 一种电子镇流器 |
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2008
- 2008-09-25 CN CNU2008201643304U patent/CN201256478Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN102762017B (zh) * | 2012-07-02 | 2016-02-10 | 丁旭昭 | 一种电子镇流器 |
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