CN203167405U

CN203167405U - 一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器

Info

Publication number: CN203167405U
Application number: CN 201320007298
Authority: CN
Inventors: 张新安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-01-08

Abstract

一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，由可控硅调光电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、半桥逆变电路、升压镇流电路、电荷泵电路、调光器状态检测电路和灯电流反馈电路组成，其连接关系如附图所示。可控硅调光电路由电位器、双向触发二极管和双向可控硅等元器件组成。半桥逆变电路由集成电路芯片UBA2028及其外围的元器件组成。电荷泵电路由二极管和电容组成。调光器状态检测电路是由电阻、稳压二极管、二极管和电容组成的调光电位器位置检测电路。灯电流反馈电路是由电阻、电容和二极管组成的灯平均电流检测与反馈控制电路。其积极效果在于：体积小、重量轻、调光性能好、保护功能完善、使用寿命长。

Description

一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及荧光灯镇流器技术领域，具体涉及一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器。

背景技术

传统的荧光灯镇流器，由带铁芯的线圈和启辉器组成，其功耗大，体积大，重量大，且存在频闪和蜂音。由于受成本及价格的影响，目前市场上出售的荧光灯电子镇流器，大多采用磁环反馈的自激振荡方式，由双极型晶体管组成半桥逆变电路，它的优点是电路简单、价格便宜，但工作频率不稳定，可靠性低，并且没有预热和调光功能，容易造成灯丝开路及半桥逆变输出晶体三极管损坏，荧光灯的寿命短。随着人们对照明质量要求的提高，传统的固定亮度荧光灯已经不能满足人们的需求，也不利于节约能源。高性能的荧光灯电子镇流器需要增加调光功能，在不必要满功率输出的场合，降低输出功率，不仅节能，而且还能达到变换视觉效果的目的。

发明内容

为解决现有荧光灯电子镇流器的不足，本实用新型公开一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器。该镇流器的体积小、重量轻、调光性能好、保护功能完善、使用寿命长，可广泛应用于荧光灯电子镇流器领域。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：本实用新型由依次顺序连接的可控硅调光电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、半桥逆变电路、升压镇流电路和电荷泵电路、调光器状态检测电路、灯电流反馈电路组成。电荷泵电路接在整流滤波输出正端与升压镇流电路输出端之间，调光器状态检测电路的输入端接整流滤波输出正端，输出端接半桥逆变电路的平均电流传感器正输入端，灯电流反馈电路的输入端接灯丝，输出端接半桥逆变电路的平均电流传感器负输入端。

可控硅调光电路是由电位器W1，电阻R1，电容C1，双向触发二极管D1和双向可控硅VS1组成的调压电路。半桥逆变电路由集成电路芯片UBA2028及其周围的电阻R2～R9，电容C4～C13，稳压二极管D3，二极管D4组成。电荷泵电路由二极管D5、D6和电容C17组成。调光器状态检测电路是由接在桥式整流器输出正端与UBA2028引脚CSP之间的电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15，稳压二极管D7，二极管D8和电容C18、C19组成的调光电位器位置检测电路。灯电流反馈电路是由接在UBA2028引脚CSN与灯管下端灯丝下边的电阻R16、R17、R18，电容C20、C21和二极管D9、D10、D11组成的灯平均电流检测与反馈控制电路。

将C8和R7分别设计为100pF和33KΩ，半桥振荡的最低频率为40KHz，最高频率为100 kHz。将R7和C5分别设计为33KΩ和220nF，灯管的预热时间为1.2秒，触发时间为0.17秒。

本实用新型的积极效果在于：体积小、重量轻、调光性能好、保护功能完善、使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的方框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型由依次顺序连接的可控硅调光电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、半桥逆变电路、升压镇流电路和电荷泵电路、调光器状态检测电路、灯电流反馈电路组成。电荷泵电路接在整流滤波输出正端与升压镇流电路输出端之间，调光器状态检测电路的输入端接整流滤波输出正端，输出端接半桥逆变电路的平均电流传感器正输入端，灯电流反馈电路的输入端接灯丝，输出端接半桥逆变电路的平均电流传感器负输入端。

如附图2所示。

可控硅调光电路是由调光电位器W1，电阻R1，电容C1，双向触发二极管D1和双向可控硅VS1组成的调压电路。调节调光电位器W1，可实现从10%到100%的调光。

EMI滤波电路是由电容C2、C3和电感L1组成的低通滤波电路。C2、C3用于抑制串模干扰信号，L1用于抑制共模干扰信号。整流桥堆D2和电容C4组成整流滤波电路，将220V交流电经整流滤波得到300V左右的直流电压，为半桥逆变电路供电。

半桥逆变电路由集成电路芯片UBA2028及其周围的电阻R2～R9，电容C4～C13，稳压二极管D3，二极管D4组成。具有荧光灯电子镇流器所须的预热、点火、运行和灯丝开路、非ZVS保护功能。

升压镇流电路是由电感L2和电容C14组成的串联谐振升压和电感镇流电路。L2的辅助绕组L2A，L2B及电容C15，C16组成灯丝预热电路。二极管D5，D6和电容C17组成电荷泵电路。

调光器状态检测电路是由接在桥式整流器输出正端与UBA2028引脚CSP之间的电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15，稳压二极管D7，二极管D8和电容C18、C19组成的调光电位器位置（代表可控硅导通角）检测电路。灯电流反馈电路是由接在UBA2028引脚CSN与灯管下端灯丝下边的电阻R16、R17、R18，电容C20、C21和二极管D9、D10、D11组成的灯平均电流检测与反馈控制电路。UBA2028引脚CSN上的反馈信号与引脚CSP上的控制信号相比较，调节半桥逆变电路的振荡频率，从而调节灯电流实现调光。

接通AC电源，在平滑电容器C4上产生的DC总线电压经启动电阻R3、R4及电阻R5、电容C12加至IC1的VDD引脚。只要引脚VDD上的电压超过13V的门限电平，IC1即启动，半桥逆变电路中的两个MOSFET交替开关，IC1引脚SH上输出的高频AC电压经电容C10、二极管D4加至IC1引脚VDD，为IC1提供低压电源。VDD电压被齐纳二级管D3箝位。

系统启动之后，半桥逆变电路的振荡频率从开始时的最大值迅速降低到灯丝预热频率。在预热期间的频率是不变的，因此，半桥逆变电路输出到灯丝的加热电流是固定的。灯管的预热时间由IC1引脚IREF上的外接电阻R7和引脚CT上的外部电容C5设定，本实用新型将R7和C5分别设计为33KΩ和220nF，灯管的预热时间为1.2秒。

预热阶段完成后，半桥逆变电路的振荡频率从灯丝预热频率向最低频率扫描斜降。当频率降到电感L2和电容C14组成的串联谐振电路的谐振频率时，在灯管上产生一个高压脉冲将灯管击穿使其导通而点亮。灯管的触发时间为0.17秒。

半桥逆变电路振荡的最低频率由IC1引脚CF外接电容C8和引脚IREF外接电阻R7确定。本实用新型将C8和R7分别设计为100pF和33KΩ，半桥逆变电路振荡的最低频率为40KHz。半桥逆变电路振荡的最高频率为最低频率的2.5倍，即半桥逆变电路振荡的最高频率为100 kHz。灯一旦点亮，则在正常频率上运行。正常工作频率稍高于最低频率，约为45 kHz。

电容C10上的充电电流被IC1引脚ACM外部接地电阻R9检测并加至电容性模式检测输入端ACM。如果IC1内上面的MOSFET关断时半桥负载呈电容性，在关断之后的半桥电压将不变化，在R9上没有电流通过，也就不会产生电压被检测，结果导致开关频率跳变到最高频率上，使L3阻抗增至最大，半桥电流极小，从而保护IC1中的MOSFET。

本实用新型采用的UBA2028是一种集可调光荧光灯电子镇流器控制器和半桥高、低端功率MOSFET于同一芯片上的新型IC。在基于UBA2028的荧光灯电子镇流器输入端连接一个白炽灯可控硅调光器，再增加一个低成本电荷泵电路，通过灯电流反馈和可控硅调光电位器旋钮位置检测，实现了从10%到100%的调光。

Claims

1.一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：它由依次顺序连接的可控硅调光电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、半桥逆变电路、升压镇流电路和电荷泵电路、调光器状态检测电路、灯电流反馈电路组成，电荷泵电路接在整流滤波输出正端与升压镇流电路输出端之间，调光器状态检测电路的输入端接整流滤波输出正端，输出端接半桥逆变电路的平均电流传感器正输入端，灯电流反馈电路的输入端接灯丝，输出端接半桥逆变电路的平均电流传感器负输入端。

2.根据权利要求1所述的一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：可控硅调光电路是由电位器W1，电阻R1，电容C1，双向触发二极管D1和双向可控硅VS1组成的调压电路。

3.根据权利要求1所述的一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：半桥逆变电路由集成电路芯片UBA2028及其周围的电阻R2～R9，电容C4～C13，稳压二极管D3，二极管D4组成。

4.根据权利要求1所述的一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：电荷泵电路由二极管D5、D6和电容C17组成。

5.根据权利要求1所述的一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：调光器状态检测电路是由接在桥式整流器输出正端与UBA2028引脚CSP之间的电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15，稳压二极管D7，二极管D8和电容C18、C19组成的调光电位器位置检测电路。

6.根据权利要求1所述的一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：灯电流反馈电路是由接在UBA2028引脚CSN与灯管下端灯丝下边的电阻R16、R17、R18，电容C20、C21和二极管D9、D10、D11组成的灯平均电流检测与反馈控制电路。

7.根据权利要求3所述的一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：将C8和R7分别设计为100pF和33KΩ，半桥振荡的最低频率为40KHz，最高频率为100 kHz。

8.根据权利要求3所述的一种采用可控硅调光的荧光灯电子镇流器，其特征是：将R7和C5分别设计为33KΩ和220nF，灯管的预热时间为1.2秒，触发时间为0.17秒。