CN203661351U - 220～240v无源高功率因数电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种220～240V无源高功率因数电路，属于电子镇流器领域，包括整流滤波模块、驱动模块、预热模块和功率因数提升模块，交流电源经整流滤波模块整流滤波后，为驱动模块供电，驱动模块产生高频交流电为预热模块提供预热能量，功率因素提升模块连接在驱动模块和负载之间，功率因素提升模块通过高频反馈来拉长输入电流导通角，从而提高整个节能灯线路的功率因数。上述无源高功率因数电路提高了电路的功率因数，降低了灯电流波峰比和电流总谐波，同时也增加了开关次数，延长整灯寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高功率因数电路，特别是涉及一种220～240V无源高功率因数电路。
背景技术
对于额定电压在220V～240V的节能灯，特别是大功率节能灯，目前市场上提高功率因数的主要方法是采用有源功率因数校正，其多是采用IC芯片来控制电路，存在的缺点是线路复杂，成本较高，不利于推广。
目前比较经济的提高功率因素的电路主要有逐流电路和高频双泵式电路。逐流电路功率因数指标较好，但灯电流波峰比较高，谐波量较高超标；高频双泵式电路是性能、价格均理想的电路，该电路可以达到的技术指标为：λ=0.9～0.93，THD1=25%～35%，CCF=1.7～2.0，在一定程度上提高了功率因数，但其总谐波较高，电流波峰比较大，各性能指标还是无法令人满意。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种220～240V无源高功率因数电路，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种应用于额定电压在220V～240V节能灯的无源高功率因数电路，该电路提高了电路的功率因数，降低了灯电流波峰比和电流总谐波，同时也增加了开关次数，延长整灯寿命。
本实用新型的解决方案是：
220～240V无源高功率因数电路，包括整流滤波模块、驱动模块、预热模块和功率因数提升模块，交流电源经整流滤波模块整流滤波后，为驱动模块供电，驱动模块产生高频交流电为预热模块提供预热能量，功率因素提升模块连接在驱动模块和负载（灯管）之间，通过高频反馈来拉长输入电流导通角，使得输入电流始终导通，从而提高整个节能灯线路的功率因数。
上述整流滤波模块包括由共模电感和滤波电容组成的π型滤波线路，二极管整流桥和电解电容，交流电源经滤波线路后通过整流桥整流为直流，然后通过电解电容进行滤波，为驱动模块提供启动电压。
上述驱动模块包括三极管、磁环以及与上述元器件相连的电阻、电容和二极管，整流滤波后的直流电通过三极管和磁环反复导通截止，产生高频交流电流对灯丝进行预热，直至负载（灯管）击穿导通。
上述灯管预热模块包括两组电容，第一组电容并联在两组灯丝上，启动时增加灯丝电流来预热，启动后降低灯丝电流来降低整灯功耗。另一组电容是并联在灯丝两端的谐振电容，通过串联谐振产生一个高压来点亮灯管。
上述功率因数提升模块包括多个二极管和电容，负载灯管上的高频交流信号经反馈和整流后产生一个负电压加到整流滤波模块的电解电容上，使电解电压始终低于输入电压，使得输入电流始终导通，从而保持输入电流的连续性；同时高频交流电信号经二极管和电容的整流后叠加，可形成纹波较小的直流半桥电压，从而降低电流波峰比，提高整灯可靠性。
采用上述220～240V无源高功率因数电路，可以达到的技术指标：
λ=0.98~0.99，THD1≤10%，CCF≤1.6, 开关（15S ON 45S OFF）≥3万次；
从上述指标可以看出，该电路性能指标已经远远超过逐流高频双泵式电路，其功率因数（λ），总谐波（THD1），电流波峰比（CCF）值都已经和有源功率因数校正电路指标一致，但成本远低于有源因数校正电路，且在都不加PTC的情况下，开关次数已经远远高于其它电路。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1是本实施例的电路框图；
图2为本实施例的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，220～240V无源高功率因数电路，包括整流滤波模块1、驱动模块2、预热模块3和功率因数提升模块4，交流电源经整流滤波模块1整流滤波后，为驱动模块2供电，驱动模块2产生高频交流电为预热模块3提供预热能量，功率因素提升模块4连接在驱动模块2和负载（灯管）5之间，通过高频反馈来拉长输入电流导通角，使得输入电流始终导通，从而提高整个节能灯线路的功率因数。
如图2所示，整流滤波模块1包括共模电感LX和电容C7、C8组成的π型滤波线路，D1、D2、D3、D4四个二极管组成的整流桥，以及电解电容C1。交流电源经π型滤波后通过D1-D4整流，再通过电解电容C1滤波。 二极管D4与负载（灯管）5的一端之间连接有二极管D9，二极管D9并联电容C9，电容C9的一端连接二极管D4的正极，在二极管D3的负极与负载的一端之间依次串接电感L0、二极管D8、电容C15，与电容C15并联有二极管D10，二极管D10的正、负极分别连接负载的一端和二极管D8的负极，二极管D8与电容C15间的节点与半桥电路间连接有二极管D11，二极管D11的正极连接二极管D8的负极，二极管D11的负极与半桥电路中电解电容C4的一端相连，电解电容C4的另一端连接二极管D9的正极。在负载与二极管D9、电容C9相连的一端并联有电容C11，在负载的另一端并联有电容C10。
本实施例通过二极管D8、D9、D10、D11和电容C9(C19用于微调)，电容C15，提高电路的功率因数，降低电路的电流波峰比。二极管D9将灯管电流整流后，产生一个负电压加到电解电容C1上，这样使得电解C1上的电压始终低于输入电压，输入电流始终出入导通状态，从而保持输入电流的连续性，提高线路的功率因数；同时灯管上的高频电流经电容C9也叠加在输入电流上，该反馈还经过二极管D8的整流，同时和C15的反馈经D11整流叠加到电解电容C4上，形成纹波较小的直流半桥电压，从而降低电路中电流波峰比；D9和D10整流后的电压还同时加在灯管灯丝上，以减小灯丝电流纹波。同时电容C10、电容C11在启动时，增加灯丝的通过电流，达到预热灯丝的目的，提高整灯的开关次数；在启动后，又降低了灯丝的通过电流，从而降低整灯功耗，提高整灯使用寿命。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (5)
1.220～240V无源高功率因数电路，其特征在于：包括整流滤波模块、驱动模块、预热模块和功率因数提升模块，交流电源经整流滤波模块整流滤波后，为驱动模块供电，驱动模块产生高频交流电为预热模块提供预热能量，功率因素提升模块连接在驱动模块和负载之间，通过高频反馈来拉长输入电流导通角，使得输入电流始终导通。
2.如权利要求1所述的220～240V无源高功率因数电路，其特征在于：整流滤波模块包括由共模电感和滤波电容组成的π型滤波线路，二极管整流桥和电解电容，交流电源经滤波线路后通过整流桥整流为直流，然后通过电解电容进行滤波，为驱动模块提供启动电压。
3.如权利要求1所述的220～240V无源高功率因数电路，其特征在于：驱动模块包括三极管、磁环以及与三极管、磁环相连的电阻、电容和二极管，整流滤波后的直流电通过三极管和磁环反复导通截止，产生高频交流电流对灯丝进行预热，直至灯管击穿导通。
4.如权利要求1所述的220～240V无源高功率因数电路，其特征在于：预热模块包括两组电容，第一组电容并联在两组灯丝上，另一组电容是并联在灯丝两端的谐振电容。
5.如权利要求1所述的220～240V无源高功率因数电路，其特征在于：功率因数提升模块包括多个二极管和电容，负载灯管上的高频交流信号经反馈和整流后产生一个负电压加到整流滤波模块的电解电容上，使电解电压始终低于输入电压；同时高频交流电信号经二极管和电容的整流后叠加，形成纹波较小的直流半桥电压。
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|---|---|---|---|---|
| CN109068437A (zh) * | 2014-07-24 | 2018-12-21 | 松下知识产权经营株式会社 | 点亮装置、照明装置和照明器具 |
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