CN201682683U - 一种荧光灯电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种荧光灯电子镇流器，包括一整流器，输入端与电源电连接；一滤波器，其输入端与整流器的输出端电连接；一逆变器，其输入端与所述滤波器的输出端电连接；一为荧光灯提供启动电压的谐振电路；一预热变压器和热敏电阻，该热敏电阻和该预热变压器的主绕组串联电连接，且该预热变压器主绕组和该热敏电阻电连接于所述第一电容的两端；其中该预热变压器包括至少一副绕组，每一副绕组线圈两端的接头空置，分别用以与荧光灯公共端的灯丝电连接。通过以上所述的技术方案，使电子镇流器对于灯管串联的荧光灯公共端灯丝既能满足预热能量的要求，又能在预热完成后，公共端灯丝上保持较小的电流值，降低能耗。

Description

一种荧光灯电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及一种荧光灯电子镇流器，尤其涉及一种用以多个串联灯管的荧光灯电子镇流器。

背景技术

荧光灯是一种节能、高效、绿色光源，在人们的日常生活中已被广泛使用。影响荧光灯寿命的因素有很多，其中很重要的一个因素是荧光灯的启动对其寿命有很大的影响，在荧光灯的启动过程中对荧光灯的灯丝进行预热可以提高荧光灯的使用寿命，在电子镇流器中使用PTC热敏电阻对荧光灯的灯丝进行预热是一种较简单实用的预热方法。在多个荧光灯串联的情况下，需要确保对荧光灯每一端的灯丝充分预热，实现对多个串联荧光灯的良好启动，如图4所示为现有技术中最常用的一种利用PTC热敏电阻预热的电子镇流器与两个串联荧光灯连接的一种电路图，利用该电子镇流器实现对多个串联荧光灯的预热进而启动荧光灯。该现有技术的电子镇流器中热敏电阻60，其两端分别电连接于荧光灯40的非公共端41；一电容70，电连接于热敏电阻60的两端，与变压器80的主绕组组成谐振电路，产生对荧光灯40的启动电压。从现有技术的电子镇流器的组成看出，通过热敏电阻60对荧光灯40非公共端灯丝41进行预热，而对公共端的灯丝42的预热是通过变压器80主绕组耦合到副绕组上的能量对其进行预热。

对于该现有的对串联荧光灯管预热启动的电子镇流器来说，最常用的T8灯管，IEC标准要求的预热电流有效值较大，例如F36T8灯管的预热电流Ik公式为 $\mathrm{Ik}=\sqrt{\frac{0.34}{\mathrm{Te}}+{0.3}^2},$ 若选用预热时间Te为2秒，预热电流Ik的值为509毫安；驱动电路半桥逆变器30的预热频率与工作频率相差不大(决定频率的因素主要有三极管的存储时间TS和驱动变压器磁环的饱和时间，这两个因数在预热时与预热完成后基本是一样的)；变压器80主绕组电压的有效值在预热阶段和工作阶段的值也相差不大(预热时为 237V，预热完成后为210V，参考图9)；所以如果要达到预热电流要求，预热完成后灯丝上的电流也会比较大，转换为热量白白消耗掉。而且，如果要使公共端的预热电压 $V_{\mathrm{fbc}}=\frac{V_p}{N_1}\·\frac{R_{\mathrm{fb}}+R_{\mathrm{fc}}}{Z_{\mathrm{fbc}}}$ (V_p为主绕组电压，N1为变压器80的主副绕组的匝数比，Z_fbc为副绕组所带负载的阻抗)增大，就需增大变压器80的副绕组的匝数，然而，增大副绕组的匝数会使整个回路的品质因数Q降低，那么谐振电路终端电压就会降低，不利于灯管的启动( $Q=\sqrt{\frac{L_{\mathrm{Reso}}}{C_{\mathrm{Reso}}}}/R_s,$ 其中：L_Reso为有效电感量，该有效电感量与变压器80的主副绕组的匝数比成正比，因此增大副绕组的匝数，有效电感量减小，相应的品质因数Q会降低，而且谐振回路的有效电压 $V_{\mathrm{Reso}}=\frac{Q\·V_{\mathrm{DCBUS}}\·\sqrt{2}}{\mathrm{\π}},$ 因此品质因数Q降低，谐振回路的有效电压降低)。所以实际使用中，为了使启动电压足够高，副绕组的圈数往往比较少，导致公共端灯丝42的预热电流不够，灯丝上的电子达不到较好的发射温度，电子粉就会发生溅射，使灯丝提早发黑，影响灯管寿命！

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种荧光灯电子镇流器，通过本实用新型的电子镇流器中提供的预热电路，使电子镇流器对于灯管串联的荧光灯公共端灯丝既能满足预热能量的要求，又能在预热完成后，公共端灯丝上保持较小的电流值，降低能耗。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种荧光灯电子镇流器，其包括

一整流器，输入端与电源电连接；

一滤波器，其输入端与整流器的输出端电连接；

一逆变器，其输入端与所述滤波器的输出端电连接；

一预热电路，其特征在于该预热电路包括：

一为荧光灯提供启动电压的谐振电路，该谐振电路包括一电感和一第一电容，该电感和第一电容通过荧光灯灯丝串联电连接；

一预热变压器和一热敏电阻，该热敏电阻和该预热变压器的主绕组串联电连接，且该预热变压器主绕组和该热敏电阻电连接于所述第一电容的两端；其中

该预热变压器包括至少一副绕组，每一副绕组线圈两端的接头空置，分别用以与荧光灯公共端的灯丝电连接。

本实用新型的进一步改进在于还包括一第二电容，该第二电容与所述预热变压器主绕组、热敏电阻以及所述第一电容组成的并联电路串联电连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述预热变压器包括两副绕组。

本实用新型的进一步改进在于还包括：一第三电容，其串联电连接于所述预热变压器副绕组的一端。

本实用新型的进一步改进在于：所述整流器包括四个二极管组成的一桥式整流器。

本实用新型的进一步改进在于：所述滤波器为一电解电容。

本实用新型的进一步改进在于：所述逆变器，其包括一半桥电路；其中

该半桥电路主要由两个三极管，两个二极管，驱动变压器，所述电感，所述第一电容和所述第二电容组成，且电连接于所述电解电容的两端；该驱动变压器包括一主绕组和两副绕组，且该两个副绕组分别跨接于所述两三极管的基极和发射极；

所述两个二极管分别跨接于所述两个三极管的集电极和发射极。

通过以上所述的技术方案，本实用新型提供的一种用于多个串联灯管的荧光灯电子镇流器，巧妙的利用了热敏电阻PTC的特性以及变压器的电磁感应功能，从而达到一种类似CUT OFF(灯丝电流关断)的效果；针对不同的负载，不同的灯丝电阻可调节PTC的居里温度、冷阻、体积以及变压器的匝比来调节预热能量的大小；从而使电子镇流器对于灯管串联的荧光灯公共端灯丝既能满足预热能量的要求，又能在预热完成后，公共端灯丝上保持较小的电流值，降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的电子镇流器与两串联荧光灯连接的一种电路图；

图2为本实用新型一较佳实施例的电子镇流器与两串联荧光灯连接的另一种电路图；

图3为本实用新型一较佳实施例的电子镇流器与三个串联荧光灯连接的一种电路图；

图4为现有技术中最常用的一种利用PTC热敏电阻预热的电子镇流器与两个串联荧光灯连接的一种电路图。

具体实施方式

本实用新型适用于多个灯管串联的荧光灯电子镇流器，其可用于多个串联的荧光灯的启动，而且本实用新型的电子镇流器可以有许多不同的实施方式，下面结合具体实施例对本实用新型的电子镇流器做详细的说明。

参考图1为本实用新型一较佳实施例的电子镇流器与两串联荧光灯连接的一种电路图；

本实用新型的电子镇流器包括一整流器10，用于将交流电转化为直流电；一滤波器20；一逆变器30和一预热电路50。其中

所述的整流器10在该具体实施例中包括由四个二极管11组成的一桥式整流器。

所述滤波器20，其为一电解电容，与所述的整流器10电连接。

所述逆变器30，其包括一半桥电路，其中该半桥电路主要由两个三极管31，两个二极管32，驱动变压器33，电感51，第一电容52和第二电容55组成，且电连接于所述电解电容的两端；两个二极管32，分别跨接于两个三极管31的集电极和发射极；驱动变压器33包括一主绕组331和两副绕组332，且该两个副绕组332分别跨接于所述两三极管31的基极和发射极。该逆变器30用以提供荧光灯管的驱动电压；以上所述部分与现有的电子镇流器的相应部分电路相同。另外

所述预热电路50用于对两串联的荧光灯40进行预热启动的，其包括一电感51、一第一电容52、一预热变压器53、一热敏电阻54以及一第二电容55，其中电感51、第一电容52、第二电容55和荧光灯40的非公共端灯丝41串联连接组成谐振电路，通过该谐振回路提供两荧光灯40的启动电压，预热变压器53的主绕组531和热敏电阻54串联电连接，并且预热变压器53的主绕组531和热敏电阻54电连接于第一电容52的两端，预热变压器副绕组532的两端分别与荧光灯40的公共端灯丝42串联电连接，而且所述预热变压器副绕组的一端通过一第三电容56与公共端灯丝42串联电连接。

图2为本实用新型一较佳实施例的电子镇流器与两串联荧光灯连接的另一种电路图。该实施例与图1中显示的具体实施例的区别主要在于：预热变压器53的副绕组532与两荧光灯40的公共端灯丝42并联。

图3为本实用新型一较佳实施例的电子镇流器与三个串联荧光灯连接的一种电路图，该具体实施例与图1中描述的的具体实施例的区别在于：预热变压器53包括两个副绕组533、534，且该两个副绕组533、534 的两端分别与荧光灯40的公共端的灯丝串联电连接。

对于三个串联的荧光灯管，预热变压器53的两个副绕组533、534的两端还可以分别与荧光灯40的公共端的灯丝并联。

以上所述仅为本实用新型的电子镇流器的几个具体实施例，而且只是列举了本实用新型的电子镇流器在两个串联荧光灯以及三个串联荧光灯中的应用，本领域的一般技术人员在不脱离本实用新型的精神的前提下，可以对本实用新型做进一步的改进，例如，扩充预热变压器53的副绕组的个数，使其为三个副绕组，可以应用于四个串联的荧光灯，以此类推。

本实用新型的荧光灯电子镇流器，预热变压器53的主绕组531与PTC热敏电阻54串联构成预热预热变压器的能量来源，预热变压器53的副绕组与灯丝电连接为灯丝预热。其中根据电磁感应定律：

$e=-\frac{\mathrm{d\Ψ}}{\mathrm{dt}}=-\frac{\mathrm{Mdi}}{\mathrm{dt}}$

预热变压器53副绕组的感应电压e等于主绕组的磁链变化率，又等于M(M为绕组之间的互感系数)乘以主绕组的电流变化率di/dt。因为预热完成前后频率基本不变(决定频率的因素主要有三极管31的存储时间TS和驱动变压器33磁环的饱和时间，这两个因素在预热期间与预热完成后基本是一样的)，即dt基本不变；互感系数M为预热变压器本身特性，预热前后基本不变，所以副绕组感应电动势与主绕组的电流幅值有效值基本成正比。

在预热时，因为PTC热敏电阻54的阻值较小，流过预热变压器53主绕组的电流有效值较大为404mA，所以副绕组感应电动势也较大，此电动势产生电流为公共端灯丝42充分预热，预热电流有效值为409mA。

在预热完成后，PTC热敏电阻54电阻值急剧上升，回路阻抗增大，流过预热变压器53主绕组531的电流有效值减小为89mA，根据电磁感应定律公式，副绕组感应电动势也减小，此小电动势产生一个小的灯丝电流仅86mA，灯丝损耗降低。

本实用新型的荧光灯电子镇流器电路正是巧妙的利用了PTC热敏电阻的这种特性以及预热变压器53的电磁感应功能，从而达到一种类似CUT OFF(灯丝电流关断)的效果；针对不同的负载，不同的灯丝电阻可调节PTC的居里温度、冷阻、体积以及预热变压器53的匝比来调节预热能量的大小；使电子镇流器对于灯管串联的荧光灯公共端灯丝既能满足预热能量的要求，又能在预热完成后，公共端灯丝上保持较小的电流值，降 低能耗。

Claims (6)

1.一种荧光灯电子镇流器，其包括

一整流器，输入端与电源电连接；

一滤波器，其输入端与整流器的输出端电连接；

一逆变器，其输入端与所述滤波器的输出端电连接；

一预热电路，其特征在于该预热电路包括：

一为荧光灯提供启动电压的谐振电路，该谐振电路包括一电感和一第一电容，该电感和第一电容通过荧光灯灯丝串联电连接；

一预热变压器和一热敏电阻，该热敏电阻和该预热变压器的主绕组串联电连接，且该预热变压器主绕组和该热敏电阻电连接于所述第一电容的两端；其中

该预热变压器包括至少一副绕组，每一副绕组线圈两端的接头空置，分别用以与荧光灯公共端的灯丝电连接。

2.如权利要求1所述的荧光灯电子镇流器，其特征在于还包括一第三电容，其串联电连接于所述预热变压器副绕组的一端。

3.如权利要求1所述的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述预热变压器包括两副绕组。

4.如权利要求1～3任一所述的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述整流器包括四个二极管组成的一桥式整流器。

5.如权利要求4所述的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述滤波器为一电解电容。

6.如权利要求5所述的荧光灯电子镇流器，其特征在于：所述逆变器，包括一半桥电路；其中

该半桥电路主要由两个三极管，两个二极管，驱动变压器，所述电感，所述第一电容和所述第二电容组成，且电连接于所述电解电容的两端；该驱动变压器包括一主绕组和两副绕组，且该两个副绕组分别跨接于所述两三极管的基极和发射极；

所述两个二极管分别跨接于所述两个三极管的集电极和发射极。

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