CN2094850U - 热电耦合继电保护电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种放电灯点火控制装置。由电 子镇流器和自动保护两部分功能线路组成。定时自 锁电路控制振荡触发电路在接通电源后的定时时间 内产生触发振荡信号，定时时间后控制关闭振荡触发 电路。振荡电路中电感线圈两端并接起辉器，耦合变 压器一组线圈两端并接热电耦合继电器，在异常情况 下，起辉器内电极或热电耦合继电器内动、定触片因 热膨胀而碰接，短路与它们并接的电感，迫使振荡电 路停振，保护电子镇流器。

Description

本实用新型涉及一种电照明装置，更确切地说是涉及一种用于放电灯点火、控制的电路装置。

日光灯、钠灯等气体放电灯的点燃，需要镇流器等起动装置为其提供起动电压和维持正常工作的电流。目前国内外普遍使用的镇流器有两种：一种是传统的带铁心的电感镇流器，另一种是电子镇流器。

电子镇流器克服了电感镇流器起动冲击电流大，低压难以起动、噪声大、有频闪等弊端，并有显著的节能效果，如一种由交直流变换电路、振荡触发电路、振荡电路构成的电子镇流器。接通电源后，电源通过限流电阻对电容充电，通过双向触发二极管触发振荡电路起振，放电灯两端电极串接在由两个推挽工作的三极管、电感、电容组成的振荡电路中，电感包括耦合变压器的三组线圈和与之相串接的电感线圈，振荡电路起振点燃放电灯并维持其工作电流。

这种电子镇流器的过压、过流能力差，又无有效可靠的保护功能，当放电灯或内、外电路出现异常情况，如放电灯不能正常起动，灯管闪烁，起动电路将长时间受到大电流，高电压冲击；输入电压过高，功率过大或电压不稳定；放电灯电极极度老化，灯电流剧增，凡此种种，都会引起电子镇流器中电子元件因温升过高而导致损坏，因此现实状况是这种电子镇流器往往与放电灯同寿，或者说与放电灯一同报废，因而寿命问题阻碍了它的推广应用。

本实用新型的目的就是为这种电子镇流器增加自动保护功能以应付过压、过流等异常情况，且具有线路结构简单、可靠适用、寿命长等特点，而且符合国际电工委员会IEC929标准，利于推广应用。

本实用新型由电子镇流器及其自动保护两部分功能线路组成，自动保护包括接通电源初期，放电灯反复起动不能点燃的异常情况保护和放电灯点燃后，内、外电路引起的过压、过流异常情况的保护。

电子镇流器包括交直流变换电路、触发振荡电路起振使放电灯点燃的振荡触发电路和串接有放电灯两端电极、由推挽工作的两只三极管、电容、电感串联组成的振荡电路。电感由耦合变压器的三组线圈和与之串接的电感线圈组成。本实用新型在振荡触发电路前接了一个定时自锁电路，其作用是控制振荡触发电路在接通电源的定时时间内产生触发振荡信号，使振荡电路起振正常点燃放电灯；在定时时间后，定时自锁电路关闭振荡触发电路，为出现异常情况时自动保护电子镇流器准备了条件，即当出现异常情况时，保护电路迫使振荡电路停振，振荡触发电路不会再使振荡电路起振。

本实用新型在振荡电路中电感线圈两端并接起辉器，构成热电耦合继电保护电路，当放电灯管不能正常点燃时，起辉器持续放电，两金属电极因热膨胀而碰接，将电感线圈短路，迫使振荡器停振。

本实用新型还在振荡电路中耦合变压器的一组线圈两端并接热电耦合继电器，并通过串联电阻再并接在振荡电路中一只三极管的基极、发射极间，构成另一种热电耦合继电器保护电路，通过散热片将三极管的结温传给热电耦合继电器的动触片和定触片，当出现过流、过压等异常情况时，热电耦合继电器两触片因热膨胀超过预设计的热温控制距离而碰接，短路线圈，与之相并接的三极管因失去基极电流而迫使振荡器停振，而由于定时自锁电路已在接通电源后的定时时间内关闭了振荡触发电路，因而一旦振荡电路停振，就不会再起振，除非排除异常情况，重新接通电源，从而有效可靠地保护了电子镇流器。

下面结合实施例附图详细说明本实用新型的技术。

附图1是热电耦合继电保护电子镇流器线路图。

附图2是热电耦合继电保护电子镇流器外形结构示意图。

参见附图1，由电阻R1、R2、R3、R4，电容C3，三极管T1组成定时自锁电路。由电阻R2，电容C4，双向触发二极管DB组成振荡触发电路。由三极管T2、T3，电感L3、L4、L5、L6，电容C5、C6组成振荡电路。放电灯D两端电极串接在该振荡电路中，图中L3、L4、L5是绕在铁氧体磁环上的三组线圈，实施时可取φ为26mm的电感线圈。与电感线圈L6并接的是起辉器TD，两者构成热电耦合继电保护。与线圈L3并接的是热电耦合继电器RJ，构成热电耦合继电器保护。

接通电源瞬间，直流供电电路输出电流I分I1、I2两路分别对电容C3、C4充电，由于R2的阻值远小于R1，C4的容量远小于C3，因而三极管T3先于T1触发导通，在设定的2秒钟左右的时间内，向振荡电路发出300Hz左右的触发激励脉冲，使振荡电路工作。在放电灯未点燃前，其内阻很大，振荡电路产生串联高频谐振，瞬间点燃放电管。随着电感L6两端电压升高，也使并接在L6两端的启辉器TD产生击穿放电。

随着电容C3两端充电电压的逐渐升高，在设定的2秒钟左右的时间后，三极管T1由截止转为导通饱和，电阻R2、R3与T1的分压作用，使电容C4上的电压不能触发双向触发二极管DB导通，振荡触发电路停止工作，从而完成在通电初期定时时间如2秒内，由定时自锁电路控制振荡触发电路产生触发振荡信号，在定时时间结束后，关闭锁住振荡触发电路的功能，直至重新接通一次电源。

当电子镇流器接通电源时遇异常情况，如放电灯老化不能正常点燃，其两端电极间电阻很大，振荡电路长时间处于串联高频谐振状态，L6两端电压大幅度上升，电流逐步增大，起辉器TD由于长时间辉光放电的热效应，使TD两电极热膨胀而碰接，L6短路，迫使振荡电路停振。而由于定时自锁电路的作用，已在接通电源2秒钟后关闭了振荡触发电路，振荡电路因得不到触发而不会再工作，因此起辉器两电极间只要获得一定的击穿电压和放电电流持续时间，如2秒，就能在接通电源初期关闭振荡电路，简单却又十分可靠地保护了电子镇流器。

而在正常情况下，放电灯在不到2秒的时间内已经点燃，虽然振荡电路也经历一段串联高频谐振时期，L6两端也持续保持一段高压，起辉器TD两电极也击穿辉光放电，但其两电极的热膨胀还不足以使它们碰接短路L6，而在灯管点燃后，其内阻下降，振荡电路中L6的品质因数也下降，其两端电压随之下降，TD不可能再击穿放电，振荡电路将维持放电灯正常工作；同时由于L6品质因数的降低，振荡频率下降，而限制振荡电路的电压、电流、避免了过压过流对回路中三极管、放电灯电极的冲击，因而该热电耦合继电保护电路还有对真假异常情况（即真异常情况时保护，假异常情况时不保护，因为正常情况表现为假异常情况）的鉴别功能和缓解过压、过流的作用。

热电耦合继电器RJ的定触片接在电感L3一端，并通过电阻R6接三极管T2的基极，其动触片接电感L3另一端并与T2的发射极，T3的集电极相接。实施时，将RJ的动触片一端直接接在T3的散热片上，其定触片一端通过绝缘物也固定在该散热片上，动、定触片另一端保持一定的热温控制距离，三极管T3的结温将传导给热电耦合继电器的动、定触片，调整动、定触片间的距离，使在正常的结温温升范围内，其动、定触片的热膨胀不会造成碰接，但当出现异常时，电流过大，三极管T3、T2结温大幅度上升，动、定触片热膨胀超出热温控制距离而相碰接短路电感L3，三极管T2因无基极电流而迫使振荡电路停振，达到自动保护电子镇流器的目的，因而由RJ与L3并接的热电耦合继电器保护电路也是一种异常情况监视保护电路。

参见附图2，将图1所示电子元件及其连接线路制作在印刷电路板上并固定在船形底座1内，盖上上盖2，有220V交流市电引入线和接放电灯两端电极的四条引出线。

本实用新型工艺技术简单，可按图1所示参数的元件装配，调测容易。

Claims (3)

1、一种放电灯的电子镇流器装置，包括有交直流变换电路，触发振荡电路起振、使放电灯点燃的振荡触发电路，放电灯两电极串入由两个推挽工作的三极管、电容、电感串联构成的振荡电路中，电感由耦合变压器的三组线圈和与之串接的电感线圈组成，其特征在于：

1)所述的触发振荡电路起振的振荡触发电路前接有定时自锁电路，控制振荡触发电路在接通电源后的定时时间内产生触发振荡信号，定时时间后，控制关闭振荡触发电路；

2)所述的由两个推挽工作的三极管、电容、电感串联构成的振荡电路中，电感线圈两端并接起辉器，构成热电耦合继电保护电路，起辉器内金属电极因热膨胀碰接短路电感线圈，迫使振荡电路停振；

3)所述的耦合变压器的一组线圈两端并接有热电耦合继电器，并通过串联电阻与所述的振荡电路中的三极管基极、发射极相并接，构成热电耦合继电器保护电路，热电耦合继电器动触片因热膨胀碰接定触片短路耦合变压器线圈，迫使振荡电路停振。

2、根据权利要求1所述的一种放电灯的电子镇流器装置，其特征在于所述的定时自锁电路是由三极管、电阻、电容构成的开机定时电路。

3、根据权利要求1所述的一种放电灯的电子镇流器装置，其特征在于所述的热电耦合继电器保护电路，有散热片将三极管结温传导给保持一定热温控制距离的热电耦合继电器的动触片和定触片。

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