CN201467544U

CN201467544U - 无极灯及其镇流器

Info

Publication number: CN201467544U
Application number: CN 200920077783
Authority: CN
Inventors: 计春雷; 曾祥绪; 宋晓勇
Original assignee: Shanghai Dianji University
Current assignee: Shanghai Dianji University
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-07-02

Abstract

本实用新型揭示一种无极灯及其镇流器，该镇流器与无极灯的灯管连接；其包括滤波整流电路、功率因数校正电路、功率输出电路、输出采样电路、半桥驱动电路；所述滤波整流电路、功率因数校正电路、功率输出电路依次连接，所述功率输出电路、输出采样电路、半桥驱动电路相互连接，所述功率输出电路、输出采样电路分别与所述灯管连接。本实用新型提出的无极灯镇流器，通过合理设置半桥驱动电路周围元件的参数，使其工作在140KHz左右的频率下；从而极大地降低了电磁干扰，使得有关产品更加容易达到有关电磁兼容标准，以便在全球范围推广。

Description

无极灯及其镇流器

技术领域

本实用新型涉及一种镇流器，尤其涉及一种用于外耦合电磁感应无极灯镇流器；另外，本实用新型还涉及包括上述镇流器的无极灯。

背景技术

电磁感应无极灯是高光效、长寿命的新一代节能灯。电磁感应无极灯由于突破了传统的白炽灯、气体放电灯的工作模式，其不需要电极的放电工作方式使传统的气体放电光源由于电极溅射而引起灯管发黑或电极发射材料耗尽而导致灯管寿命终止等问题得到避免和克服。其高光效、长寿命、高显色性、光线稳定等特点，使它成为理想的绿色照明光源之一。

外耦合电磁感应无极是由电子镇流器、功率耦合线圈、无极荧光灯管组合而成的。其灯管是一个真空放电腔体，形成连续的闭合放电环路，放电腔通过绕以功率耦合线圈的环形铁氧体磁芯的中心轴线，电子镇流器产生的高频电磁能量通过功率耦合线圈耦合进入放电的等离子体中。功率耦合线圈和放电腔体可以视为一个变压器的初级和次级，通过线圈的电流产生交变的磁通量，进而又沿放电腔产生感应电场来维持等离子体发光。

根据有关标准，现有外耦合无极灯的工作频率都在250KHz±50KHz，而这高的工作频率将导致严重的EMI问题，使得镇流器产品在通过有关电磁兼容EMC标准时需要采取额外的抗干扰措施，有的国家甚至明令要求有关照明产品工作频率不得高于150KHz。

鉴于此，需要一种使无极灯工作在较低频率下的镇流器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种无极灯镇流器，可使无极灯工作在较低频率下。

此外，本实用新型还提供一种包括上述镇流器的无极灯。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种无极灯镇流器，该镇流器与无极灯的灯管连接；其包括滤波整流电路、功率因数校正电路、功率输出电路、输出采样电路、半桥驱动电路；所述滤波整流电路、功率因数校正电路、功率输出电路依次连接，所述功率输出电路、输出采样电路、半桥驱动电路相互连接，所述功率输出电路、输出采样电路分别与所述灯管连接；所述半桥驱动电路用以驱动功率输出电路进行无极灯灯管启辉；并在灯管启辉成功后，根据输出采样电路传来的输出信号对输出频率进行动态输出调节，保持无极灯灯管在设定功率下工作，并根据各种异常情况采取停止输出的保护动作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述镇流器还包括异常保护电路，分别与功率输出电路、半桥驱动电路、灯管连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述滤波整流电路包括滤波电路及桥式整流器。

作为本实用新型的一种优选方案，所述功率因数校正电路包括一功率因数控制集成电路IC2及其外围元件。

作为本实用新型的一种优选方案，所述半桥驱动电路包括半桥驱动集成电路IC1及其外围元件。所述半桥驱动电路还包括参数设置单元，用以调整半桥驱动集成电路IC1外围元件的参数，以使无极灯灯管在设定功率下工作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述功率输出电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、电感L5、电容C29、电容C30、变压器L4；MOS管Q1的漏极与功率因数校正电路的输出端连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的漏极连接；变压器L4初级一端与半桥驱动电路连接；MOS管Q2的栅极串联一电阻R42之后与半桥驱动电路连接；变压器L4次级的一端串联一电阻R40后与MOS管Q1的栅极相连；次级另一端串联电感L5、电容C29之后无极灯6连接；电容C30与无极灯灯管和电容C29并联连接。

一种无极灯，其包括上述的无极灯镇流器、功率耦合线圈、无极灯灯管。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的无极灯镇流器，通过合理设置半桥驱动电路周围元件的参数，使其工作在140KHz±40KHz的频率下；从而极大地降低了电磁干扰，使得有关产品更加容易达到有关电磁兼容标准，以便在全球范围推广。无极灯的应用已进入高速推广期，在城市公共照明、铁路公路隧道照明、厂矿照明、商业设施照明等场合得到了广泛应用，具有广阔的市场前景，目前国际国内很多机构都在加大对低频无极灯的研发力度。

附图说明

图1为本实用新型无极灯镇流器的组成示意图。

图2为本实用新型无极灯镇流器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

请参阅图1，本实用新型揭示了一种无极灯及其镇流器，该镇流器与无极灯的灯管6连接。镇流器包括滤波整流电路1、功率因数校正电路2、输出采样与异常保护电路3、半桥驱动电路4、功率输出电路5；所述输出采样与异常保护电路3包括输出采样电路、异常保护电路。外耦合电磁感应无极灯包括上述无极灯镇流器、及功率耦合线圈、无极灯灯管6。

所述滤波整流电路1、功率因数校正电路2、功率输出电路5依次连接，所述功率输出电路5、输出采样与异常保护电路3、半桥驱动电路5相互连接，所述功率输出电路5、输出采样与异常保护电路3分别与所述灯管6连接。

输入电源经滤波整流电路1整流后送功率因数校正电路2获得升压的稳压直流电，该直流经过由半桥驱动电路4控制的功率输出电路5产生高频高压的工作电压电亮无极灯管。

输出采样与异常保护电路3与功率输出电路5相连，获取输出电压、电流信号，这些输出信号通过连线传递给半桥驱动电路4。

半桥驱动电路4启动后自动进入无极灯灯管启动程序，驱动功率输出电路5进行无极灯灯管6启辉，启辉成功后根据输出采样电路传来的输出信号进行动态输出调节，保持无极灯灯管6在一定功率下工作(本实施例中灯管工作在140KHz±40KHz的频率下)，并随时根据各种异常情况通过异常保护电路采取停止输出的保护动作.

请参阅图2，以下详细介绍本实施例中无极灯镇流器各组成单元的电路结构。

【滤波整流电路】

滤波整流电路1主要包括电容C1至C5、电感L1、L2组成的滤波电路、及桥式整流器B1等。

交流输入电路与滤波电路相连，其作用是抑制电网上来的电磁干扰，同时抑制镇流电路本身产生的电磁干扰，以保护电网。桥式整流器B1对交流进行整流后获得维持后续电路工作的直流供电。另外为了避免冷启动电流过大，NTC热敏电阻串联于电源输入端。为了避免过流损坏线路，还在电源输入端串有保险管。

【功率因数校正电路】

功率因数校正电路2包括一个功率因数控制集成电路IC2及其外围元件；用以在输出端DCBUS提供恒定直流电压。

【输出采样与异常保护电路】

输出采样与异常保护电路3包括R45、R46、R47、R34、R35、D10等。R45、R46、R47与二极管D10进行输出电压信号取样；R34进行输出电流信号采样。

【半桥驱动电路】

半桥驱动电路4包括半桥驱动集成电路IC1及其外围元件等。所述半桥驱动电路4还包括参数设置单元，用以调整半桥驱动集成电路IC1外围元件的参数，以使无极灯灯管在设定功率下工作。半桥驱动电路4用以启动后自动进入无极灯灯管6启动程序，驱动功率输出电路5进行无极灯灯管6启辉，启辉成功后根据输出采样电路传来的输出信号进行动态输出调节，保持无极灯灯管6在一定功率下工作，并随时根据各种异常情况采取停止输出的保护动作。通过合理设置半桥驱动电路4周围元件的参数，使其工作在140KHz±40KHz的频率下。

【功率输出电路】

功率输出电路5在半桥驱动电路4的驱动下产生高频高压的工作电压点亮无极灯灯管6。包括MOS管Q1、MOS管Q2、电感L5、电容C29、电容C30、变压器L4等。MOS管Q1的漏极与功率因数校正电路2的输出端DCBUS连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的漏极连接；变压器L4初级一端与半桥驱动电路4连接；MOS管Q2的栅极串联电阻R42之后与半桥驱动电路4连接。变压器L4次级的一端串联电阻R40后与MOS管Q1的栅极相连；次级另一端串联电感L5、电容C29之后无极灯6连接；C30与无极灯灯管6和C29并联连接。

镇流电路的原理如下：

接通电源后，经功率因数校正电路2获得工作电源，在功率因数控制集成电路IC2的控制下，使整个镇流电路的功率因数可达0.99以上；在电源输入端交流电压在85V～到265V～之间变化时保持输出端DCBUS的直流电压恒定；同时将镇流电路的总谐波含量控制在8％以内。

在半桥驱动电路4的电容C26充电达到11V时，半桥驱动集成电路IC1启动，振荡电路起振，开始向功率输出电路4提供对称的方波驱动信号，功率输出电路4开始工作.半桥驱动集成电路IC1首先进行的是启辉过程：进行从高到低进行频率扫描，最低频率由电阻R30和电容C22决定；当扫描频率逐步降低到一定程度，在电容C30两端产生高压，实现无极灯管6的启辉.随后半桥驱动电路4进入正常工作状态.通过设置半桥驱动集成电路IC1周边元件的及功率输出电路5的L5、C30参数，使得IC1输出140KHz±40KHz的驱动输出.

输出采样与异常保护电路3电流取样电阻R34取得无极灯管6上的电流状态信号并传递到半桥驱动电路4，通过电阻R35和电阻R28进入半桥驱动集成电路IC1。半桥驱动集成电路IC1根据输出情况调整输出频率，闭环调节输出功率使其恒定；同时若出现开路、短路、过流、过压等情况则自动停止驱动输出，进入保护状态，直到下次电源上电。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims

1.一种无极灯镇流器，该镇流器与无极灯的灯管连接；其特征在于，其包括滤波整流电路、功率因数校正电路、功率输出电路、输出采样电路、半桥驱动电路；

所述半桥驱动电路用以驱动功率输出电路进行无极灯灯管启辉；并在灯管启辉成功后，根据输出采样电路传来的输出信号对输出频率进行动态输出调节，以使无极灯灯管在设定功率下工作，并根据各种异常情况采取停止输出的保护动作；

所述滤波整流电路、功率因数校正电路、功率输出电路依次连接，所述功率输出电路、输出采样电路、半桥驱动电路相互连接，所述功率输出电路、输出采样电路分别与所述灯管连接。

2.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于：

所述镇流器还包括异常保护电路，分别与功率输出电路、半桥驱动电路、灯管连接。

3.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于：

所述滤波整流电路包括滤波电路及桥式整流器。

4.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于：

所述功率因数校正电路包括一功率因数控制集成电路IC2及其外围元件。

5.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于：

所述半桥驱动电路包括半桥驱动集成电路IC1及其外围元件。

6.根据权利要求5所述的无极灯镇流器，其特征在于：

所述半桥驱动电路还包括参数设置单元，用以调整半桥驱动集成电路IC1外围元件的参数，以使无极灯灯管在设定功率下工作。

7.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于：

所述功率输出电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、电感L5、电容C29、电容C30、变压器L4；

MOS管Q1的漏极与功率因数校正电路的输出端连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的漏极连接；变压器L4初级一端与半桥驱动电路连接；MOS管Q2的栅极串联一电阻R42之后与半桥驱动电路连接；变压器L4次级的一端串联一电阻R40后与MOS管Q1的栅极相连；次级另一端串联电感L5、电容C29之后无极灯6连接；电容C30与无极灯灯管和电容C29并联连接。

8.一种无极灯，其特征在于，其包括权利要求1至7任一所述的无极灯镇流器、及功率耦合线圈、无极灯灯管。