CN2127226Y - 荧光灯用高频电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种荧光灯用高频电子镇流 器。它在通常的电子镇流器线路中，接入了灯管工作 状况探测变压器。此变压器的两个原绕组串联接入 荧光灯任一头灯丝的进线端和出线端，并且使磁势在 磁芯中相抵消。灯管工作状态通过变压器副绕组上 产生的信号来反应。利用上述信号来控制灯管预热 电路或灯管异常保护电路，从而实现了对灯管灯丝预 热的要求及对灯管异常工作情况的保护。此种高频 电子镇流器工作可靠、性能好。

Description

本实用新型属于电子镇流器类。

电子镇流器取代铁芯式电感镇流器与荧光灯配合使用，具有启辉电压低、灯光柔和、无频闪、无噪声、线路功率因数高和节电显著等一系列优点，因而得到广泛应用。但目前市场上销售的电子镇流器还存在着明显的不足：一是没有对荧光灯灯丝进行预热的措施；二是没有对灯管出现异常工作情况的保护，当荧光灯寿命终结、不能正常点燃工作，而灯丝未断的情况下，电子镇流器的耗电功率可达60～80瓦，在很短的时间内电子镇流器将会被损坏。

鉴于上述已有技术存在的问题，本实用新型的任务是设计出一种可靠性高，性能好的高频电子镇流器。

本实用新型的任务是通过以下措施来实现的：

在通常的电子镇流器线路中，增加了灯管工作状态探测变压器。它的两个原绕组串联接入荧光灯的任一灯丝的进线和出线端，并使其磁势在磁芯中相抵消。灯管工作状态通过变压器的付绕组上产生的信号来反应，利用这个信号经整流来控制灯管灯丝预热电路或者作为灯管异常保护电路的工作状态的控制信号，以使得当灯管处于异常工作状态下时高频振荡器的输出减小或停振。

预热电路可以由可控开关元件控制的正温度系数热敏电阻组成。

灯管异常保护电路是这样设计的：在电源与整流电路的输入端之间或整流电路的输出与高频振荡器之间接入正温度系数热敏电阻，并在它的两端接有可控开关元件，使得灯管在正常工作状态下这个热敏电阻能被短接。

灯管异常保护电路还可设计成由延时电路与开关电路组成。

本实用新型与现有技术相比有如下优点：

1、可实现对灯管灯丝预热的要求。

2、可实现对灯管异常工作情况的保护。在电子镇流器处于灯管寿命终结，而不能正常启辉工作时，高频振荡器的输出很小或无输出。且在带电更换灯管时，在灯管两灯座上不会出现通常电子镇流器所存在的危及操作人员安全的过电压，从而保证了电子镇流器安全、可靠的工作。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明：

图1  是现有技术中的一种电子镇流器的电路图

图2  是本实用新型一种探测变压器的示意图。

图3  是本实用新型探测变压器接入电子镇流器中三种形式的接线原理图。

图4  是本实用新型一个有预热电路的实施例的电路图。

图5  是本实用新型一种有灯管异常保护电路的实施例的电路图。

图6  是本实用新型另一种有灯管异常保护电路的实施例的电路图。

如图2所示，探测变压器其磁芯是铁氧体材料，这个探测变压器有两个原方绕组，即N₂和N₂′，这两个绕组的匝数是相等的或近于相等，而它的付绕组n₂作为获取信号的绕组。如图3所示，在三种线路中，探测变压器的绕组N₂′接入到灯管灯丝的电流进线端，N₂接到灯丝的电流出线端，且绕组N₂′与N₂的同名端应这样联接，即使得N₂′和N₂中的电流在磁芯中所建立的磁势是相抵消的。图3中的电容C是代表任一种电子镇流器线路都有的与灯管相并联的那个电容。图3中的1为灯丝预热电路，2为荧光灯管。

考虑到灯管不能正常启辉或虽灯管启辉但灯光微弱时，则通过灯管的电流也为零或很小，因此通过N₂和N₂′的电流就近于相等，由这两个绕组所建立的合成磁势也很小，从而在探测变压器的付绕组n₂中所感应的电信号也是极微弱的。

反之，若灯处于正常工作状态，则通过N₂与N₂′中的电流不相等，因此在探测变压器的付绕组n₂中就会有由N₂′和灯管电流所建立的磁势而产生的较高的感应信号输出。

可见，在n₂中的输出信号大，表示灯管工作正常；n₂的输出信号小，表明灯管工作异常。为此，利用n₂中的输出信号的高低的检测就实现了对灯管工作状态的可靠检测。

当把图4所示的电子镇流器及其相连的荧光灯接入交流电网时，D₁～D₄整流桥的输出直流电压经电阻R₂给电容C₂充电。C₂上的电压达到触发二极管D₂₂的导通电压时，则通过它而送出一个触发脉冲给功率开关管BG₂的基极，从而首先使BG₂导通。随之，高频振荡电路开始工作，两个开关管BG₁、BG₂轮流交替导通，输出高频电流给灯管。这里的BG₁、BG₂可以是双极型晶体管，也可以是场效应管。

在荧光灯尚未启辉前，由于作探测灯管工作状态的变压器付方绕组n₂的输出极小，则n₂所接的整流桥D₁₇～D₂₀的输出近于零。因此，通过继电器J的线圈中的电流也近于零，继电器J的触头就不会动作。这就会有预热电流经由热敏电阻R₁₃和继电器J的常闭触头B而通过灯管灯丝。当这个预热电流流过R₁₃时，R₁₃的阻值会逐渐增大，相应在与灯管并联的电容C₃上的电压就会逐渐升高。大约经过1～2秒钟后R₁₃已增大到相当大的数值，致使这个预热电流的路径近于切断。于是，预热了的灯管就在灯管两端的电压作用下启辉。

上述控制正温度系数热敏电阻R₁₃的可控元件可以是继电器J或者是由功率晶体管、场效应管所构成的开关元件。

一旦灯启辉，在探测灯管工作状态的变压器付方绕组n₂中就有较高的信号输出，相应的继电器J就会动作，它的常闭触头B会释放，从而切断PTC预热电路。

在预热电路中，如果热敏电阻的频率特性不能满足要求，则可以在预热电路中接入整流元件，使通过热敏电阻的电流为单向电流。

由图5看出，如果荧光灯寿命近于终结，由于灯管衰老会使灯管不能启辉或者即使能启辉，其光强度也很暗，这样，在探测变压器n₂中始终是弱信号输出，继电器J不会动作，它的触头B也总是处于常开状态，热敏电阻R₇一直被接入电路中。只需要经过几秒钟，R₇就会在电流的作用下发热，而呈现足够大的阻值，整个电路就实现了在灯管异常工作状态下的保护。而在灯管能正常工作的情况下，热敏电阻R₇又有对灯管降压预热启动的效果。

上述热敏电阻R₇不仅可以为继电器J的常开触头所短接，也可以为功率晶体管、场效应管所构成的开关元件所短接。

上述镇流器线路比较简单。

图6是图5线路的变形线路。它与图5线路的不同之处在于图6线路中不包括图5中对灯管处于异常工作状态下有保护作用的热敏电阻R₇及其并联的可控开关元件，而代之以虚线框内的延时电路与开关电路，至于其它部分两者是一样的。

下面仅对虚线框内的电路作说明。

在电感L上加绕W取得一定大小的高频信号，经二极管D₂₁和电容C₄上的整流滤波后作为保护电路的电源。

当灯管处于异常工作状态下时，灯管工作状态探测变压器付绕组n₂的整流输出信号很小，其小功率高频管BG₄不会导通。这时，滤波电容C₄上的电压经C₈、R₈和小功率高频管BG₃等组成的延时电路加至小功率高频管BG₅的基极。而BG₅的发射极接至总线路的负端，BG₅的集电极接至大功率开关管BG₂的基极。BG₅在基极得到高电平信号后，就会饱和导通，致使它的集电极电位等于电源负端的电位。这样，大功率开关BG₂就不可能再被导通，而总是处于截止状态。整个电路就不再有逆变过程，不再有高频信号的输出，通过负载的电流也就等于零，从而使电子镇流器电路具有了对灯管异常状况的保护作用。

由于上述电路包括了由C₈、R₈和BG₃等组成的延时电路，故在灯正常启辉时间内，保护电路不会动作。

在灯进入正常工作状态后，由于灯管工作状态探测变压器付绕组n₂的整流输出信号大，而导致高频小功率BG₄的饱和导通，从而使得BG₅的基极处于低电平而被截止。这样，保护电路不起作用，由此保证了整个线路的正常工作。

上述中的延时电路与开关电路可以有其它的电路组成形式。

由图6可知，虚框内的电路元件很便宜。同时，也便于设计成一个集成单片或构成一个单独的模块参加总线路的组装。这样，更可保证电路的高的可靠性。并且，在这种镇流器线路中，带电取下坏灯管时，可立即换上新灯管，电路即恢复正常工作状况。

在本实用新型中，有对灯管灯丝预热的措施，对灯管异常工作状态保护的措施。对此，应该理解为在通常的电子镇流器线路中同时采用上述二种措施，也在本实用新型的保护范围内。

不难看出，本实用新型不仅适用单荧光管电子镇流器，同样也适用双荧光管电子镇流器。

Claims (8)

1、一种荧光灯用高频电子镇流器，它包括整流电路、高频振荡器，其特征在于，它还包括：灯管工作状态探测变压器，它的两个原绕组N₂、N₂′串联接入荧光灯任一头灯丝的进线端和出线端，并使其磁势在磁芯中相抵消，灯管工作状态通过该变压器付绕组n₂上产生的信号来反映，利用这个信号经整流来控制灯管灯丝预热电路或者作为灯管异常保护电路的工作状态的控制信号，以使得当灯管处于异常工作状态下时高频振荡器的输出减小或停振。

2、根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于：灯丝预热电路是由可控开关元件控制的正温度系数热敏电阻R₁₃组成。

3、根据权利要求2所述的电子镇流器，其特征在于：在预热电路中串接有整流元件。

4、根据权利要求2、3所述的电子镇流器，其特征在于：控制正温度系数热敏电阻R₁₃的可控开关元件可以是继电器J或者是由功率晶体管、场效应管所构成的开关元件。

5、根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于：灯管异常保护电路是在电源与整流电路的输入端之间或整流电路的输出端与高频振荡器之间接入正温度系数热敏电阻R₇，并在R₇两端接有可控开关元件，用来作为灯管正常工作状态下的热敏电阻R₇的短接。

6、根据权利要求5所述的电子镇流器，其特征在于：正温度系数热敏电阻R₇可以为继电器J的常开触头所短接，也可以为功率晶体管、场效应管所构成的开关元件所短接。

7、根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于：灯管异常保护电路是由延时电路与开关电路组成。

8、根据权利要求7所述的电子镇流器，其特征在于：上述的延时电路和开关电路可以包括三个高频小功率晶体管BG₃、BG₄和BG₅，BG₃用来作为开关延时，在BG₃的集电极与基极之间接有电阻R₈，在BG₃的基极与电源的地之间接有电容C₈，R₈和C₈作为开关延时的时间控制元件，由探测变压器付绕组n₂输出经整流后的信号控制的BG₄和BG₅作为开关元件，用来控制开关管BG₂与地之间的短接。

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