CN212727477U - 一种基于谐振电路的电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于谐振电路的电子镇流器，包括EMI/RFI滤波电路、整流滤波电路、功率因数校正电路、全桥逆变电路、PWM模块，EMI/RFI滤波电路的输入端与市电连接，整流滤波电路的输入端与EMI/RFI滤波电路的输出端连接，功率因数校正电路的输入端与整流滤波电路的输出端连接，并产生稳定的直流电源输出至全桥逆变电路的输入端，PWM模块的输出端与全桥逆变电路的控制端连接，全桥逆变电路的输出端连接有谐振电路，经过谐振电路输出高频交流电信号。应用本实用新型在输出电路的两端增加高频干扰吸收电路，可以达到吸收高频干扰效果，能够显著地提高产品工作稳定性。

Description

一种基于谐振电路的电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种基于谐振电路的电子镇流器。

背景技术

在开关电源设计领域中，镇流器的选择，用电子镇流器来取代传统电感镇流器是绿色照明工程的一个重要措施。因为电子镇流器与电感镇流器相比，电子镇流器具有高功率因数、发光效率高、无频闪、无噪声、起动快速可靠、体积小、重量轻、节电效果显著等优点。

在电子镇流的工作原理中，通过DC/AC变换器，输出20K-100KHZ的高频交流电源，加到与灯连接的LC串联谐振电路加热灯丝，同时在电容器上产生谐振高压，加在灯管两端，但使灯管“放电”变成“导通”状态，再进入发光状态，此时高频电感起限制电流增大的作用，保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流。为了提高可靠性，常增设各种保护电路，如异常保护，浪涌电压和电流保护，温度保护等等。

由于镇流器需要激活高压钠灯故需要通过全桥电路逆变后通过LC谐振来提高峰值电压。在使用LC谐振提高峰值电压过程中，容易出现高频干扰，导致机器工作不稳定，出现炸机与点灯不亮情况。

因此，在实际使用中，会因元件误差，线路布板的不稳定因素，导致电路在工作时会出现谐振电压过高，谐振时高频干扰大导致灯闪等情况，从而影响正常使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种可以达到吸收高频干扰效果，能显著地提高产品工作稳定性的基于谐振电路的电子镇流器。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的一种基于谐振电路的电子镇流器，包括EMI/RFI滤波电路、整流滤波电路、功率因数校正电路、全桥逆变电路、PWM模块，所述EMI/RFI滤波电路的输入端与市电连接，用于将来自市电的射频干扰和电磁干扰进行滤除，所述整流滤波电路的输入端与所述EMI/RFI滤波电路的输出端连接，用于将所述EMI/RFI滤波电路输出的高频交流电信号转换为高压直流电信号，所述功率因数校正电路的输入端与所述整流滤波电路的输出端连接，用于对所述整流滤波电路输出的高压直流电信号进行功率因数校正，并产生稳定的直流电源输出至所述全桥逆变电路的输入端，所述PWM模块的输出端与所述全桥逆变电路的控制端连接，用于输出脉冲调制信号来调整所述全桥逆变电路的输出电压，所述全桥逆变电路用于生成高频交流电信号，所述全桥逆变电路的输出端连接有谐振电路，经过所述谐振电路输出所述高频交流电信号。

进一步的方案中，所述谐振电路包括LC谐振电路以及吸收电路，所述吸收电路连接在所述全桥逆变电路经过所述LC谐振电路谐振后的输出电压高端与输出电压低端之间。

更进一步的方案中，所述吸收电路包括第一电阻、第七电容，所述第一电阻的第一端连接至所述输出电压高端，所述第一电阻的第二端连接至所述第七电容的第一端，所述第七电容的第二端连接至所述输出电压低端。

更进一步的方案中，所述全桥逆变电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管，所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的栅极分别与所述PWM模块的输出端连接。

更进一步的方案中，所述全桥逆变电路还包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容，所述第一电容并联在所述第一场效应管的源极和漏极之间，所述第二电容并联在所述第二场效应管的源极和漏极之间，所述第三电容并联在所述第三场效应管的源极和漏极之间，所述第四电容并联在所述第四场效应管的源极和漏极之间。

更进一步的方案中，所述LC谐振电路包括相互连接的第一电感以及第六电容。

更进一步的方案中，所述全桥逆变电路的输出端还连接有第五电容，所述第五电容的第一端连接在所述第二场效应管的漏极和所述第四场效应管的源极之间，所述第五电容的第二端连接至所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端。

更进一步的方案中，所述功率因数校正电路为无源功率因数校正电路PPFC或有源功率因数校正电路APFC。

由此可见，本实用新型将市电交流输入依次通过EMI/RFI滤波电路、整流滤波电路，再通过功率因数校正电路进行功率因数校正后得到的直流电，经过全桥逆变电路逆变后得到高频交流输出，在LC谐振后输出电压高端与输出电压低端之间增加高频干扰吸收电路，可以达到吸收高频干扰效果，能显著地提高产品工作稳定性。

所以，本实用新型通过在输出电路增加高频干扰吸收电路串联于两端，能把因谐振电路元件误差与印制板布板导致谐振时产生的高频干扰吸收，使整个电路工作更加稳定。

附图说明

图1是本实用新型一种基于谐振电路的电子镇流器实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一种基于谐振电路的电子镇流器实施例中灯体型材的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至图2，本实用新型的一种基于谐振电路的电子镇流器，包括EMI/RFI滤波电路10、整流滤波电路20、功率因数校正电路30、全桥逆变电路40、PWM模块50，EMI/RFI滤波电路10的输入端与市电连接，用于将来自市电的射频干扰和电磁干扰进行滤除，整流滤波电路20的输入端与EMI/RFI滤波电路10的输出端连接，用于将EMI/RFI滤波电路10输出的高频交流电信号转换为高压直流电信号，功率因数校正电路30的输入端与整流滤波电路20的输出端连接，用于对整流滤波电路20输出的高压直流电信号进行功率因数校正，可以提高直流电源的功率因数，并产生稳定的直流电源输出至全桥逆变电路40的输入端，PWM模块50的输出端与全桥逆变电路40的控制端连接，用于输出脉冲调制信号来调整全桥逆变电路40的输出电压，全桥逆变电路40用于生成高频交流电信号，全桥逆变电路40的输出端连接有谐振电路60，经过谐振电路60输出高频交流电信号。

在本实施例中，谐振电路60包括LC谐振电路61以及吸收电路62，吸收电路62连接在全桥逆变电路40经过LC谐振电路61谐振后的输出电压高端OUT_H与输出电压低端OUT_L之间。其中，吸收电路62包括第一电阻R1、第七电容C7，第一电阻R1的第一端连接至输出电压高端OUT_H，第一电阻R1的第二端连接至第七电容C7的第一端，第七电容C7的第二端连接至输出电压低端OUT_L。

因此，由于镇流器需要激活高压钠灯故需要通过全桥逆变电路40逆变后通过LC谐振来提高峰值电压。在使用LC谐振提高峰值电压过程中，容易出现高频干扰，导致机器工作不稳定，出现炸机与点灯不亮情况。本实用新型通过在LC谐振后输出电压高端OUT_H与电压低端OUT_L之间增加电阻与电容元件，可以达到吸收高频干扰效果，能显著地提高产品工作稳定性。

在本实施例中，全桥逆变电路40包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4的栅极分别与PWM模块50的输出端连接。

在本实施例中，全桥逆变电路40还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，第一电容C1并联在第一场效应管Q1的源极和漏极之间，第二电容C2并联在第二场效应管Q2的源极和漏极之间，第三电容C3并联在第三场效应管Q3的源极和漏极之间，第四电容C4并联在第四场效应管Q4的源极和漏极之间。

在本实施例中，LC谐振电路61包括相互连接的第一电感L1以及第六电容C6。

在本实施例中，全桥逆变电路40的输出端还连接有第五电容C5，第五电容C5的第一端连接在第二场效应管Q2的漏极和第四场效应管Q4的源极之间，第五电容C5的第二端连接至第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端。

在本实施例中，功率因数校正电路30为无源功率因数校正电路PPFC或有源功率因数校正电路APFC。

在具体应用中，通过PWM模块50控制第一场效应管Q1、第四场效应管Q4与第二场效应管Q2、第三场效应管Q3的同时开通与关断，使流过负载的电压电流交替转换，达到输出交流效果。在输出电线路中存在LC谐振电路61和吸收电路62，在电路频率f＝1/[2π√(LC)]时，产品发生谐振现象，在光源两端产生高压，激活导通光源，进入发光状态，此时高频电感起限制电流增大的作用，保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流。在实际使用中，会因元件误差，线路布板的不稳定因素，导致电路在工作时会出现谐振电压过高，谐振时高频干扰大导致灯闪等情况，从而影响正常使用，

由此可见，本实用新型将市电交流输入依次通过EMI/RFI滤波电路10、整流滤波电路20，再通过功率因数校正电路30进行功率因数校正后得到的直流电，经过全桥逆变电路40逆变后得到高频交流输出，在LC谐振后输出电压高端OUT_H与输出电压低端OUT_L之间增加高频干扰吸收电路62，可以达到吸收高频干扰效果，能显著地提高产品工作稳定性。

所以，本实用新型通过在输出电路增加电阻R1与电容C7串联于两端，两元件组成高频干扰吸收电路62，能把因谐振电路元件误差与印制板布板导致谐振时产生的高频干扰吸收，使整个电路工作更加稳定。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于谐振电路的电子镇流器，其特征在于，包括：

EMI/RFI滤波电路、整流滤波电路、功率因数校正电路、全桥逆变电路、PWM模块，所述EMI/RFI滤波电路的输入端与市电连接，用于将来自市电的射频干扰和电磁干扰进行滤除，所述整流滤波电路的输入端与所述EMI/RFI滤波电路的输出端连接，用于将所述EMI/RFI滤波电路输出的高频交流电信号转换为高压直流电信号，所述功率因数校正电路的输入端与所述整流滤波电路的输出端连接，用于对所述整流滤波电路输出的高压直流电信号进行功率因数校正，并产生稳定的直流电源输出至所述全桥逆变电路的输入端，所述PWM模块的输出端与所述全桥逆变电路的控制端连接，用于输出脉冲调制信号来调整所述全桥逆变电路的输出电压，所述全桥逆变电路用于生成高频交流电信号，所述全桥逆变电路的输出端连接有谐振电路，经过所述谐振电路输出所述高频交流电信号。

2.根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于：

所述谐振电路包括LC谐振电路以及吸收电路，所述吸收电路连接在所述全桥逆变电路经过所述LC谐振电路谐振后的输出电压高端与输出电压低端之间。

3.根据权利要求2所述的电子镇流器，其特征在于：

所述吸收电路包括第一电阻、第七电容，所述第一电阻的第一端连接至所述输出电压高端，所述第一电阻的第二端连接至所述第七电容的第一端，所述第七电容的第二端连接至所述输出电压低端。

4.根据权利要求3所述的电子镇流器，其特征在于：

所述全桥逆变电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管，所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的栅极分别与所述PWM模块的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的电子镇流器，其特征在于：

所述全桥逆变电路还包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容，所述第一电容并联在所述第一场效应管的源极和漏极之间，所述第二电容并联在所述第二场效应管的源极和漏极之间，所述第三电容并联在所述第三场效应管的源极和漏极之间，所述第四电容并联在所述第四场效应管的源极和漏极之间。

6.根据权利要求5所述的电子镇流器，其特征在于：

所述LC谐振电路包括相互连接的第一电感以及第六电容。

7.根据权利要求6所述的电子镇流器，其特征在于：

所述全桥逆变电路的输出端还连接有第五电容，所述第五电容的第一端连接在所述第二场效应管的漏极和所述第四场效应管的源极之间，所述第五电容的第二端连接至所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电子镇流器，其特征在于：

所述功率因数校正电路为无源功率因数校正电路PPFC或有源功率因数校正电路APFC。

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