CN201789671U - 一种无极灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无极灯，由变频器、功率耦合器和灯泡组成，变频器把输入交流市电转化为高频高压信号供给功率耦合器，功率耦合器把高频电信号转换为高频交变强磁场驱动灯泡发光，所述变频器依次包括电源净化电路、整流电路、升压型功率因数校正电路、高频振荡电路，其中所述电源净化电路是由电感和电容组成的两级式电源滤波网络，所述升压型主动功率因数校正电路由控制集成电路IC1及其外围元件组成，在所述高频振荡电路部分设置金属屏蔽装置。该无极灯可大幅度提高功率因数、降低了谐波含量、减少了高频辐射，使得高频电磁辐射降到最低，防止高频辐射对其他用电设备或人的危害，可以大规模推广和应用。

Description

一种无极灯

技术领域

本实用新型涉及一种电光源照明，特别涉及一种内部无电极的无极灯。

背景技术

现有的无极灯一般由变频器、功率耦合器和灯泡三部分组成，它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体。等离子受激原子返回基态时辐射出紫外线，灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。

无极灯的特殊构造使它具有寿命长、发光效率高、无频闪等优点，但是由于变频器输出频率高达2.65MHz，使传导干扰和辐射干扰大大增加，工作产生的谐波量也比较多，同时，现有无极灯功率因数低，工作产生的大量谐波和电磁辐射波对其他用电设备和人产生严重影响，限制了无极灯的大规模应用和推广。

发明内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题，提供一种可有效提高功率因率、降低谐波含量、减少高频辐射的无极灯。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种无极灯，由变频器、功率耦合器和灯泡组成，变频器把输入交流市电转化为高频高压信号供给功率耦合器，功率耦合器把高频电信号转换为高频交变强磁场驱动灯泡发光，其特征在于：所述变频器依次包括电源净化电路、整流电路、升压型功率因数校正电路、高频振荡电路，其中所述电源净化电路是由电感和电容组成的两级式电源滤波网络，所述升压型主动功率因数校正电路由控制集成电路(IC1)及其外围元件组成，在所述高频振荡电路部分设置金属屏蔽装置；交流市电信号经过电源净化电路滤波后传递给整流电路，经整流后形成脉动直流电信号，升压型功率因数校正电路将脉动直流电信号升压成高压的稳定直流电压再传递给高频振荡电路，高频振荡电路将高压直流电压变换成高频电信号传递给功率耦合器。

所述电源净化电路包括CX1、CX2用于抑制差模干扰噪声；L1、L2为共模扼流圈，用于抑制共模噪声；CY1、CY2用于抑制输电线继发的射频噪声。

所述高频振荡电路金属屏蔽装置的材料为软磁性材料。

所述高频振荡电路包括振荡变压器、启动电路、功率场效应管、输出电感、输出电容和反馈电路组成，启动电路开启第一个振荡周期，然后通过反馈电路反馈至振荡变压器，使两个场效应管交替导通完成振荡。所述高频振荡电路的振荡频率为2.0MHz。

综上内容，本实用新型所提供的无极灯，通过对无极灯变频器的电路和结构设计，在变频器中采用了电源净化电路和升压型主动功率因数校正电路(APFC)，大大提高了功率因数(大于0.98)、降低了谐波含量、减少了高频辐射，使无极灯符合国家相关标准，可以大规模推广和应用。

本实用新型中高频振荡电路的输出频率可达到2.0MHz，比其他无极灯输出频率(2.65MHz)要低，而且在高频振荡电路部分加设了金属屏蔽装置，使得高频电磁辐射降到最低，防止高频辐射对其他用电设备或人的危害。

附图说明

图1本实用新型原理框图；

图2本实用新型电源净化电路的原理图；

图3本实用新型升压型APFC电路的原理图。

如图1至图3所示，金属屏蔽装置1。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，该无极灯由变频器、功率耦合器和灯泡组成，其中，变频器依次包括电源净化电路、整流电路、升压型功率因数校正电路、高频振荡电路。

其工作原理是：交流市电信号经过电源净化电路滤波后传递给整流电路，经整流后形成脉动直流电信号，升压型主动功率因数校正电路(APFC)通过电感储能的方式将脉动直流电信号升压成400V高压的稳定直流电压再传递给高频振荡电路，高频振荡电路将高压直流电压变换成高频电信号传递给功率耦合器，功率耦合器在工作时产生高频交变强磁场使灯泡发光。

如图2所示，其中，电源净化电路是由电感和电容组成的两级式电源滤波网络，所要抑制的频率主要是PFC的工作频率约50kHz和DC/AC开关频率2MHz，以及这两个频率的高次谐波。其中，CX1、CX2把差模干扰噪声旁路掉，L1、L2为共模扼流圈，抑制共模噪声，CY1、CY2用于抑制输电线继发的射频噪声。它能有效减小无极灯工作时产生的高频干扰对电网产生的危害，同时也能抑制电网对无极灯的干扰，降低了谐波含量，小于10％。

如图3所示，该无极灯所采用的升压型主动功率因数校正电路(APFC)，由控制集成电路IC1及其外围元件组成，而控制集成电路IC1的型号为SA7527S。该升压型主动功率因数校正电路(APFC)的工作原理为：电流通过启动电阻R5、R6向C2充电至10V时，IC1开始工作。整流后的直流脉动电压在R4的分压作为取样信号经IC1的③脚输人乘法器。直流输出电压在R15和RP1上的分压经IC1的①脚输至误差放大器的反相输入端，与2.5V的参考电压比较放大后输出一个直流误差电压，同时也输入到乘法器。通过功率开关Q1的电流在源极电阻R7上转换为电压信号，输入到IC1的④脚，并与乘法器的输出电压进行比较。随AC电压从零到峰值正弦地通过，乘法器的输出电压控制IC1⑦脚的阀值，从而使功率开关Q1的峰值电流跟踪AC输入电压，致使校正电路的负载呈电阻性。这样，不仅提高了功率因数，可达到0.98，还大大降低了谐波含量。

升压型主动功率因数校正电路(APFC)不仅用于提高功率因数，同时，当其输入电压较低时，还可以提高输出电压，保证输出电压稳定在一定值上，即输出稳定的400V电压对高频振荡电路供电，使整灯光效不随市电的波动而变化，大大提高了整灯的稳定性。

为了将高频电磁辐射降到最低，防止高频辐射对其他电器或人的危害，本实用新型在高频振荡电路部分设置了金属屏蔽装1，该金属屏蔽装置1为一用金属材料封闭的金属盒，高频振荡电路部分设置在金属盒中，该金属盒的材料要采用具有较好屏蔽作用的软磁性材料。

如图4所示，高频振荡电路包括振荡变压器、启动电路、功率场效应管Q1、Q2、输出电感L、输出电容C和反馈电路组成。启动电路开启第一个振荡周期，然后通过反馈电路反馈至振荡变压器，使两个场效应管交替导通完成振荡。场效应管、输出电感和输出电容共同决定了振荡频率，本实用新型中的高频振荡电路设计振荡频率为2.0MHz。通过长时间的各种实验对比发现，高频无极灯工作在2.0MHz时电路产生的热量最小，发光效率最高。而且比其他无极灯工作频率要低，减小了电磁辐射的强度，对其他用电器的影响也大大减小。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种无极灯，由变频器、功率耦合器和灯泡组成，变频器把输入交流市电转化为高频高压信号供给功率耦合器，功率耦合器把高频电信号转换为高频交变强磁场驱动灯泡发光，其特征在于：所述变频器依次包括电源净化电路、整流电路、升压型功率因数校正电路、高频振荡电路，其中所述电源净化电路是由电感和电容组成的两级式电源滤波网络，所述升压型主动功率因数校正电路由控制集成电路(IC1)及其外围元件组成，在所述高频振荡电路部分设置金属屏蔽装置；交流市电信号经过电源净化电路滤波后传递给整流电路，经整流后形成脉动直流电信号，升压型功率因数校正电路将脉动直流电信号升压成高压的稳定直流电压再传递给高频振荡电路，高频振荡电路将高压直流电压变换成高频电信号传递给功率耦合器。

2.根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述电源净化电路包括CX1、CX2用于抑制差模干扰噪声；L1、L2为共模扼流圈，用于抑制共模噪声；CY1、CY2用于抑制输电线继发的射频噪声。

3.根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述高频振荡电路金属屏蔽装置的材料为软磁性材料。

4.根据权利要求1所述的无极灯，其特征在于：所述高频振荡电路包括振荡变压器、启动电路、功率场效应管、输出电感、输出电容和反馈电路组成，所述启动电路开启第一个振荡周期，然后通过所述反馈电路反馈至所述振荡变压器，使两个所述功率场效应管交替导通完成振荡。

5.根据权利要求4所述的无极灯，其特征在于：所述高频振荡电路的振荡频率为2.0MHz。

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