CN201869426U - 一种隔离式无极灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到照明灯具技术领域，尤其涉及到一种避免所谓“无极灯启动对电网干扰”的物理隔离式无极灯。其包括高频发生器，控制电路、耦合器和灯泡，控制电路包括功率因数补偿及稳压模块、稳压模块、CPU管理模块、高频发生器模块和高频高压发生器模块组成，高频高压发生器模块产生高频高压使灯泡发亮，所述的控制电路还包括高频高压隔离模块，该高频高压隔离模块由电感L1和相连的变压器T1组成。其有益效果是：(1)启动干扰信号得到100％的隔离。(2)热灯实现0秒再启动。(3)镇流器寿命长。(4)功率因数无论灯的瓦数大小都可达99.8％以上。(5)与白炽灯比节能效果达到80％。

Description

一种隔离式无极灯

技术领域

本实用新型涉及到照明灯具技术领域，尤其涉及到一种避免所谓“无极灯启动对电网干扰”的物理隔离式无极灯。

背景技术

高频无极灯是综合应用功率电子学，等离子体学，磁性材料学等领域最新科技成果研制开发出来的高新技术产品。是一种代表照明技术高光效，高显色性未来发展方向的新型光源。照明专家将这种绿色照明新光源称为“照明领域新革命的开始”。从“无极灯”的实用新型至今，已经有100多年历史，期间走过的道路，艰难而又曲折。而我国开始研发生产“无极灯”，也已经十多年。

电灯从有灯丝到无灯丝，灯寿命已经得到很大提升，由于灯丝和电极寿命短，是影响灯具寿命的主要原因，因此，人们自然想到“无灯丝”，“无电极”的理想灯具。因此无极灯应运而生。

无极灯由于没有电极，灯丝，理论推算，其寿命可达100万小时以上。这是“无极灯”的最大优点，但到目前为止由于全世界都采用：“飞利浦结构”(该结构请见图1)作为镇流器基本结构，也就是无隔离式无极灯技术。该技术导致无极灯在应用上产生：

1、无极灯镇流器寿命短灯管寿命非常长的问题：

无极灯是利用高速离子轰击荧光粉发光的，而要使灯管内的固体汞变成离子需要一使其雪崩的高频高压(点灯电压)，没有这灯是永远不会亮的。“飞利浦结构”利用灯管线圈与电容并联构成谐振(LC谐振)使其达到点灯电压，谐振条件是冷灯时灯管线圈呈现高阻状态，当灯点亮时就处于失谐当中。LC的电容有一定的耐压，当电压超过其耐压值时电容被击穿。谐振会使电压不断增加只要灯不亮电压不断升高，环境温度低时灯管内离子雪崩需要的能量会加大。谐振的特点是无法控制电压的增加。因此无极灯镇流器寿命短灯管寿命非常长。

2、无隔离式无极灯会对电网产生干扰的问题：

无隔离式无极灯采用飞利浦结构它是一个AC变DC再变成AC的过程，而最后的AC电压没有隔离就会返回电网，尤其是点灯电压对电网的干扰更为严重。本人做过将无隔离式无极灯与电脑插在同一电源插座上的试验，先开电脑后开无隔离式无极灯，电脑必“死机”，这样的试验反复十次，无一不如此。其实这种电路已经在电源输入的地方增加了滤波，但仍然无法抑制其对电网的干扰。

3、无隔离式无极灯大功率的散热问题：

无隔离式无极灯利用上下驱动MOS管产生方波，再由电容耦合进入无极灯电磁线圈与电容构成的LC谐振回路中。这样大功率的方波转正弦波功率损耗非常大，它会导致无极灯电磁线圈发热，发热既影响发光效率同时也影响其寿命。还有由于无隔离MOS管的驱动只能用变压器隔离驱动式这样就导致MOS管开关损耗加大从而导致发热，这个问题也抑制着无极灯的大功率化。同时发热也直接使其寿命变短。

然而无极灯具有发光效率目前最高光线柔和等优点，若能克服上述缺点将是第四代光源最理想的产品。

基于上述现有无极灯的几个不足之处，本发明人设计了本实用新型“一种隔离式无极灯”。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种隔离式无极灯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种隔离式无极灯，其包括高频发生器，控制电路、耦合器和灯泡，控制电路包括功率因数补偿及稳压模块、稳压模块、CPU管理模块、高频发生器模块和高频高压发生器模块组成，高频高压发生器模块产生高频高压使灯泡发亮，其特征在于：所述的控制电路还包括高频高压隔离模块，该高频高压隔离模块由电感L1、相连的变压器T1、MOS管Q1和电容C1组成，高频高压隔离模块设于高频发生器模块和高频高压发生器模块之间，利用变压器T1组成的高频高压隔离模块电路使在启动时点灯所需要的交流高压和工作时的交流电压与电网隔离开。

所述的控制电路由电感L1，变压器T1，MOS  管QI，谐振电容C1，驱动1和CPU组成，当开灯时，CPU使Q1导通，变压器T1输入能量，CPU使Q1截止，变压器的初级线圈，电感L1和电容C1构成谐振其周期为(T/2)，当该周期结束时，CPU再使Q1导通，截止，变压器所产生的准正弦波直接推动无极灯的电磁线圈使其发光，CPU同时管理电路的电流突变及开关机的瞬时状态异常情况。

所述的功率因数补偿及稳压模块为+400V稳压电路，一般稳压电路的范围可以为正负5％。

所述的稳压模块为+15V和+5V辅助电源电路。

本实用新型原理是使无极灯包括启动时点灯所需要的交流高压(大约3000V)工作时的交流电压与电网隔离开，因此避免所谓“无极灯启动对电网干扰”。采用隔离式可对MOS管直接驱动使MOS管的开关损耗大减少。利用开关电源的原理产生一准正弦波直接推动无极灯电磁线圈使其热量减少同时使发光效率大大提高。利用无极灯线圈未启动时处于高阻状态的特点使输出变压器输出一固定高压而无需使用谐振启动因此没有电容击穿的问题，因此寿命长。

该电路是使用开关电源准谐振的原理由电感L1，变压器T1，MOS管QI，谐振电容C1，驱动1和CPU组成。当开灯时，CPU使Q1导通，变压器T1输入能量，CPU使Q1截止，变压器的初级线圈，电感L1和电容C1构成谐振其周期为(T/2)当该周期结束时，CPU再使Q1导通，截止这样无限循环。变压器所产生的准正弦波直接推动无极灯的电磁线圈使其发光。CPU同时管理电路的异常情况，如电流突变，开关机的瞬时状态等。

本实用新型一种隔离式无极灯的有益效果是：

(1)、启动干扰信号得到100％的隔离。

(2)、热灯实现0秒再启动。

(3)、镇流器寿命长。

(4)、功率因数无论灯的瓦数大小都可达99.8％以上。

(5)、与白炽灯比节能效果达到80％。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是现有无极灯中镇流器的飞利浦结构示意图；

图2是本实用新型中镇流器的电路原理方框图；

图3是本实用新型中镇流器的电路原理结构图。

具体实施方式

参照图2和图3，本实用新型是这样实施的：

在图2和图3中，本实用新型其包括高频发生器，控制电路、耦合器和灯泡，控制电路包括功率因数补偿及稳压模块、稳压模块、CPU管理模块、高频发生器模块和高频高压发生器模块组成，高频高压发生器模块产生高频高压使灯泡发亮，其特征在于：所述的控制电路还包括高频高压隔离模块，该高频高压隔离模块由电感L1和相连的变压器T1组成，高频高压隔离模块电路设于高频发生器模块和高频高压发生器模块之间，利用变压器T1组成的高频高压隔离模块电路使在启动时点灯所需要的交流高压工作时的交流电压与电网隔离开。在本实施例中，控制电路由功率因数补偿及+400V稳压电路，+15V和+5V辅助电源电路，CPU管理模块电路，高频高压发生器电路，利用变压器组成的高频高压隔离模块电路以及高频高压发生器电路组成。该电路是使用开关电源准谐振的原理由电感L1，变压器T1，MOS管QI，谐振电容C1，驱动1和CPU组成。当开灯时，CPU使Q1导通，变压器T1输入能量，CPU使Q1截止，变压器的初级线圈，电感L1和电容C1构成谐振其周期为(T/2)当该周期结束时，CPU再使Q1导通，截止这样无限循环。变压器所产生的准正弦波直接推动无极灯的电磁线圈使其发光。CPU同时管理电路的异常情况，如电流突变，开关机的瞬时状态等。

以上所述，仅是本实用新型隔离式无极灯的一种较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制及要求，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、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 (4)

1.一种隔离式无极灯，其包括高频发生器，控制电路、耦合器和灯泡，控制电路包括功率因数补偿及稳压模块、辅助电源稳压模块、CPU管理模块、高频发生器模块和高频高压发生器模块，高频高压发生器模块产生高频高压使灯泡发亮，其特征在于：所述的控制电路还包括高频高压隔离模块，该高频高压隔离模块由电感L1、相连的变压器T1、MOS管Q1和电容C1组成，高频高压隔离模块设于高频发生器模块和高频高压发生器模块之间。

2.根据权利要求1所述的一种隔离式无极灯，其特征在于所述的控制电路由电感L1，变压器T1，MOS管QI，谐振电容C1，驱动1和CPU组成，当开灯时，CPU使Q1导通，变压器T1输入能量，CPU使Q1截止，变压器的初级线圈，电感L1和电容C1构成谐振其周期为(T/2)，当该周期结束时，CPU再使Q1导通，截止，变压器所产生的准正弦波直接推动无极灯的电磁线圈使其发光，CPU同时管理电路的电流突变及开关机的瞬时状态异常情况。

3.根据权利要求1所述的一种隔离式无极灯，其特征在于所述的稳压模块为+400V稳压电路。

4.根据权利要求1所述的一种隔离式无极灯，其特征在于所述的辅助电源模块为+15V和+5V辅助电源电路。

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