CN208016089U - 一种荧光灯电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种荧光灯电子镇流器：提供一种基于桥式逆变器电路结构的电子镇流器的基础上，增加了灯丝预热和限流起辉功能电路；所述丝预热和限流起辉功能电路是由单向脉冲电压限幅电路，积分电路1与快速放电电路、积分电路2与脉冲形成电路和脉冲宽度调节电路所组成；虽然增加了一些电子元件，但是实际成本增加的并不是很多，却能使本实用新型成为具有灯丝预热和限流起辉功能的新一代电子镇流器；使灯管的相对使用寿命延长3～10倍以上（注：长明灯除外）；真正能做到人走灯灭、既节电又钱的效果；由于荧光灯和节能灯的使用在目前还是相当普遍，如果都能使用本实用新型的电子镇流器，对于汞排放量和矿产资源消耗可相对减少75～90％以上。
Description
技术领域
本实用新型属于照明电子技术领域，更进一步涉及“一种荧光灯电子镇流器”。
背景技术
在现有的技术中：目前在市场上销售和消费者中普遍使用的荧光灯、节能灯和台式荧光的电子镇流器，基本都是采用“自激半桥式逆变器电路”(注：以下简称为“桥式逆变器电路”)的电路结构，其基本电路原理图见附图2所示；由于结构简单、使用元件较少、销售价格较低，特别受到广大消费者的欢迎；但是：由于这种电子镇流器都是快速冷启动和大电流起辉的电子镇流器，都没有“灯管灯丝预热和灯管限流起辉”的功能（注：以下简称“灯丝预热和限流起辉”），所以每次开灯对灯管灯丝损害都特别大，使被点亮灯管的累计使用寿命仅是连续使用寿命的1/3～1/10以上，尤其是当环境温度低于＋10℃以下使用时，灯管的使用寿命缩短的更加明显；而现在具有灯丝预热和灯管限流起辉功能的电子镇流器，都是采用专用的集成电路和场效应功率管组成，可能由于技术或成本等原因，实际上并没有具有灯丝预热和限流起辉功能的荧光灯、节能灯和台式荧光灯在现今市场上销售和在消费者中使用。
实用新型内容
为了克服上述不足：本实用新型提供一种基于桥式逆变器电路结构的电子镇流器基础上，增加了灯丝预热和限流起辉功能电路，并对荧光灯灯管电路的隔直流电容器的连接点做一个必要的改动，虽然增加了一些电子元件，但是实际成本增加的并不是很多，却能使本实用新型成为具有灯丝预热和限流起辉功能的新一代电子镇流器；能使被点亮荧光灯管的开关灯次数达百万次以上（注：测试条件：开30秒，关30秒为1次），灯管的相对使用寿命延长3～10倍以上（注：长明灯除外）；真正能做到人走灯灭、既节电又钱的效果；由于荧光灯和节能灯的使用在目前还是相当普遍，如果都能使用本发明的电子镇流器，对于汞排放量和矿产资源消耗相对减少75～90％以上。
技术方案
本实用新型一种荧光灯电子镇流器的技术方案：提供一种基于桥式逆变器电路结构的电子镇流器的基础上，增加了灯丝预热和限流起辉功能电路；所述丝预热和限流起辉功能电路是由单向脉冲电压限幅电路，积分电路1与快速放电电路、积分电路2与脉冲形成电路和脉冲宽度调节电路所组成；其特征在于：由“晶体三极管”（注：以下简称为“三极管”）、“晶体二极管”（注：以下简称为“二极管”）、“晶体稳压二极管”（注：以下简称“稳压二极管”）、电阻器、电容器、电解电容器所组成；所述灯丝预热和限流起辉功能电路与现有技术电路的连接关系见附图1图中的方框图所示，方框图间的连线和箭头与方框图内的数字为本功能电路电源接通后的工作顺序；电路原理图见附图3所示。
现在对各个功能电路的电子元件的组成和电子元件之间的连接关系作详细说明。
在由三极管Q1~Q2、二极管D5~D7、电阻器R1~R6、电容器C2~C4、脉冲变压器T1和电感器L1组成的桥式逆变器电路结构的电子镇流器的基础上增加了由三极管Q3～Q5、二极管D8～D9、电容器C5～C8、电解电容器C7、电阻器R7～R12和稳压二极管DW1组成的灯丝预热和限流起辉功能电路；所述灯丝预热和限流起辉功能电路的三极管Q3的发射极和电阻器R7的一端与桥式逆变器电路结构的电子镇流器的三极管Q1的基极相连接，所述灯丝预热和限流起辉功能电路的三极管Q3的集电极与桥式逆变器电路结构的电子镇流器的脉冲变压器T1的初级绕组a的头端相连接于节点C，所述灯丝预热和限流起辉功能电路的电阻器R12的一端与桥式逆变器电路结构的电子镇流器的脉冲变压器T1的次级绕组b的头端相连接，所述灯丝预热和限流起辉功能电路的三极管Q4的发射极和电容器C6的一端、电阻器R9的一端、稳压二极管DW1的正极与桥式逆变器电路结构的脉冲变压器初级绕组a的尾端相连接于节点D；所述灯丝预热和限流起辉功能电路由单向脉冲电压限幅电路、积分电路1与快速放电电路、积分电路2与脉冲形成电路和脉冲宽度调节电路所组成。
所述单向脉冲电压限幅电路是由电阻器R12、二极管D9和稳压二极管DW1组成；电阻器R12的一端和脉冲变压器T1的次级绕组b的头端相连接，电阻器R12的另一端与稳压二极管DW1的负端和二极管D9正端相连接；稳压二极管DW1的正端与脉冲变压器T1的初级绕组a的尾端相连接；
所述积分电路1与快速放电电路由电解电容器C7、三极管Q5、电容器C8、电阻器R11和二极管D8组成；所述二极管D9的负极与二极管D8的正极、三极管Q5的基极、电容器C8的一端和电阻器R11的一端相连接，二极管D8的负极与三极管Q5的发射极和电解电容器C7的正极相连接，电解电容器C7的负极与电阻器R10的一端、三极管Q5的集电极、电容器C8的另一端和电阻器R11的另一端相连接；
所述积分电路2与脉冲形成电路由电阻器R10、电阻器R9、电容器C6和三极管Q4组成；所述电阻器R10的另一端与电阻器R9的一端、电容器C6的一端和三极管Q4的基极相连接，电阻器R9的另一端与电容器C4的另一端、三极管Q4的发射极和脉冲变压器的初级绕组a的尾端相连接，三极管Q4的集电极与电阻器R8的一端和电容器C5的一端相连接；
所述脉冲调宽电路由电阻器R8、电阻器R7、电容器C5和三极管Q3组成：所述电阻器R8的另一端和电容器C5的另一端与三极管Q3的基极、电阻器R7的一端相连接；电阻器R7的另一端与三极管Q3的发射极和三极管Q1的基极和二极管D5的负极、电阻器R3的一端相连接，三极管Q3的集电极与电阻器R1的一端、三极管Q2的集电极、脉冲变压器的初级绕组a的头端和脉冲变压器的次级绕组b的尾端相连接；
所述荧光灯灯管电路的隔直流电容器C3的连接点做一个必要的改动；原电路直流隔离电容器C3的一端与正电A端相连接，本发明直流隔离电容器C3的一端改为与负电B端相连接。
附图说明
附图1：本实用新型的整体电路连接关系和工作顺序方框图。
附图2：现有技术电路原理图。
附图3：本实用新型和实施例电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图3和实施例1对本实用新型一种荧光灯电子镇流器的电路结构及工作原理做详细说明：
本实用新型“一种荧光灯电子镇流器”由1.整流滤波电路、2.启动触发电路、3.桥式逆变器电路、4.荧光灯管电路、5.脉冲电压限幅电路，6.积分电路1与快速放电电路、7.积分电路2与脉冲形成电路和8.脉冲宽度调节电路所组成；各个功能电路之间的连接关系和工作顺序见方框图附图1所示，为了节省篇幅本说明书略去对说明书附图1方框图的文字描述；现在结合附图1方框图、附图3电路原理图和实施例对本实用新型发明的各个功能电路的工作原理作进一步详细说明，由于整流滤波电路、启动触发电路和桥式逆变器电路均为现有技术，其工作原理以下不再赘述。
当交流电源电压等于220伏时：接电源通后，桥式整流滤波电路正电输出端A点和负电输出端B点之间电压约为310伏，这时桥式逆变器的两个三极管Q1和Q2都处于截止状态，由于灯管电路的电容器C3的一端与电源负电输出端B点相连接，所以桥式逆变器的C点与电源负电输出端B点之间电压约为0伏；同时电源正电输出端A点的正电压经电阻器R6和电阻器R5向电容器C2充电，当电容器C2两端电压大于30伏时、桥式逆变器电路C点电压约为180伏左右、触发二极管DR1导通、三极管Q2导通；这时桥式逆变器电路C点电压，经脉冲变压器T1的初级绕组a、电感器L1和电容器C3加在荧光灯管DG1两端，使荧光灯管DG1所承受的第一个瞬间电压约180伏左右，由于这个电压相对较低，荧光灯管DG1不会冷启动而点亮；而现有技术中电容器C3的一端与电源正电A点相连接（见附图2），同样是三极管Q2第一次导通时，灯管DG1所承受的第一个瞬间电压会达到310伏，大多数荧光灯管DG1都会冷启动而点亮；当三极管Q2截止时：三极管Q1导通，由于脉冲变压器T1的初级绕组a的头端和次级绕组b的的尾端相连接，脉冲变压器T1的次级绕组b的头端与脉冲变压器T1的初级绕组a的尾端输出相对较高的正电压；这个正电压经电阻器R12和稳压二极管DW1限幅整形后，再经二极管D9整流成近似矩形波的直流电压；这个直流电压直接给电容器C8充电，由于电容器C8相对容量较小、电阻器R11电阻阻值相对较大，电容器C8立刻充满，同时经二极管D8向积分电路1电解电容器C7充电；由于三极管Q5是PNP型晶体管，其基极电压高于发射极0.6伏左右所以处于截止状态；电解电容器C7的充电电流经电阻器R10限流后，给积分电路2电容器C6充电，当电容器C6两端电压高于0.6伏时，三极管Q4就会导通；三极管Q4导通后，脉冲变压T1的初级绕组a的尾端产生的负电就会通过三极管Q4、电阻器R8和电容器C5加在三极管Q3的基极，使三极管Q3导通，使三极管Q1基极和发射极电压约等于0伏，使三极管Q1立即截止；三极管Q1刚导通就截止使桥式逆变器电路的输出功率很小，桥式逆变器电路对灯管DG1的驱动功率也很小，由于灯管DG1没有起辉，这个功率只能通过谐振电容器C4给灯管DG1两端的灯丝加热；当桥式逆变器电路的三极管Q1再次导通时，电解电容器C7和电容器C6再次重复上述充电过程，随着重复充电周期的增加，电解电容器C7两端电压逐渐升高，对电容器C6的充电电流逐渐减少，使三极管Q4和三极管Q3导通时间逐渐向后延迟，同时三极管Q1导通时间逐渐增加；使桥式逆变器电路的输出功率逐渐增加，同时灯管电路的谐振电容器C4两端的电压和电流也逐渐增加，使灯管DG1的驱动功率也逐渐增加，灯管DG1的灯丝温度也逐渐升高，当灯管灯丝的温度达到一定高时，灯管的起辉电压会变得相对较低而很容易起辉，起辉后灯管DG1的工作电流不是马上达到额定工作电流的，而是相对缓慢地达到额定工作电流，这就是灯管DG1从灯丝预热到限流起辉到正常点亮的全过程；当电解电容器C7两端的电压，接近稳压二极管DW1的稳定电压减去二极管D9加D8的正向结电压时，电解电容器C7不会再产生充电电流，整个起灯管灯丝预热和限流起辉过程结；当关断电源时：逆变器停止工作，脉冲变压器T1的各绕组不再输出电压，此时电容器C8的电压会被电阻器R11很快放掉，三极管Q5的基极电阻器R11相当于与电解电容器C7的负极相连接，三极管Q5立即导通使电解电容器C7也迅速放完，以备下次接通电源时积分电路1的电容器C7两端仍然从0伏附近启动。
所述一种荧光灯电子镇流器 (附图3所示)可用分立元件做在一块或多块电路板上；也可把全部电路或者局部电路做成厚膜电路和集成电路，会使本实用新型的电子镇流器的体积明显减小，性能更可靠。
Claims (6)
1.一种荧光灯电子镇流器：在由三极管Q1~Q2、二极管D5~D7、电阻器R1~R6、电容器C2~C4、脉冲变压器T1和电感器L1组成的桥式逆变器电路结构的电子镇流器的基础上增加了由三极管Q3～Q5、二极管D8～D9、电容器C5～C8、电解电容器C7、电阻器R7～R12和稳压二极管DW1组成的灯丝预热和限流起辉功能电路；所述灯丝预热和限流起辉功能电路的三极管Q3的发射极和电阻器R7的一端与桥式逆变器电路结构的电子镇流器的三极管Q1的基极相连接，所述灯丝预热和限流起辉功能电路的三极管Q3的集电极与桥式逆变器电路结构的电子镇流器的脉冲变压器T1的初级绕组a的头端相连接于节点C，所述灯丝预热和限流起辉功能电路的电阻器R12的一端与桥式逆变器电路结构的电子镇流器的脉冲变压器T1的次级绕组b的头端相连接，所述灯丝预热和限流起辉功能电路的三极管Q4的发射极和电容器C6的一端、电阻器R9的一端、稳压二极管DW1的正极与桥式逆变器电路结构的脉冲变压器初级绕组a的尾端相连接于节点D；所述灯丝预热和限流起辉功能电路由单向脉冲电压限幅电路、积分电路1与快速放电电路、积分电路2与脉冲形成电路和脉冲宽度调节电路所组成。
2.按照权利要求1所述一种荧光灯电子镇流器：所述单向脉冲电压限幅电路是由电阻器R12、二极管D9和稳压二极管DW1组成；电阻器R12的一端和脉冲变压器T1的次级绕组b的头端相连接，电阻器R12的另一端与稳压二极管DW1的负端和二极管D9正端相连接；稳压二极管DW1的正端与脉冲变压器T1的初级绕组a的尾端相连接。
3.按照权利要求1所述一种荧光灯电子镇流器：所述积分电路1与快速放电电路由电解电容器C7、三极管Q5、电容器C8、电阻器R11和二极管D8组成；所述二极管D9的负极与二极管D8的正极、三极管Q5的基极、电容器C8的一端和电阻器R11的一端相连接，二极管D8的负极与三极管Q5的发射极和电解电容器C7的正极相连接，电解电容器C7的负极与电阻器R10的一端、三极管Q5的集电极、电容器C8的另一端和电阻器R11的另一端相连接。
4.按照权利要求1所述一种荧光灯电子镇流器：所述积分电路2与脉冲形成电路由电阻器R10、电阻器R9、电容器C6和三极管Q4组成；所述电阻器R10的另一端与电阻器R9的一端、电容器C6的一端和三极管Q4的基极相连接，电阻器R9的另一端与电容器C4的另一端、三极管Q4的发射极和脉冲变压器的初级绕组a的尾端相连接，三极管Q4的集电极与电阻器R8的一端和电容器C5的一端相连接。
5.按照权利要求1所述一种荧光灯电子镇流器：所述脉冲调宽电路由电阻器R8、电阻器R7、电容器C5和三极管Q3组成：所述电阻器R8的另一端和电容器C5的另一端与三极管Q3的基极、电阻器R7的一端相连接；电阻器R7的另一端与三极管Q3的发射极和三极管Q1的基极和二极管D5的负极、电阻器R3的一端相连接，三极管Q3的集电极与电阻器R1的一端、三极管Q2的集电极、脉冲变压器的初级绕组a的头端和脉冲变压器的次级绕组b的尾端相连接。
6.按照权利要求1所述一种荧光灯电子镇流器：所述荧光灯灯管电路的隔直流电容器C3的连接点做一个必要的改动；原电路直流隔离电容器C3的一端与正电A端相连接，本发明直流隔离电容器C3的一端改为与负电B端相连接。
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