CN2144390Y - 互锁输出式节能荧光灯电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于小功率各型节能三基色 稀土荧光灯的电子镇流器。它是由机盒、高压整流 器、触发器、互锁输出式功率转移器及互换插座等组 成。其特点是功率转换器中关键元件，二个高压开关 管T₁、T₂设计成为可防止“共同导通”的互锁输出式， 整个镇流器无一个电解电容、机盒可全密封，因此可 有效解决目前市售电子镇流器使用寿命短的问题。 此外灯管可拔插更换，给用户带来方便。

Description

电子镇流器以它节能无频闪无噪音可低压起动体积小而轻等优点，逐渐走向市场，再加上与之配用的节能三基色稀土小荧光灯的优点，更形成了节能荧光灯将要代替家用白帜灯的趋势。但是，由于目前已面市（包括专利）的产品普遍未能解决下列问题，因而影响了电子镇流器的寿命，也就影响了它的推广。

这些问题主要是，第（一），其关键元件－一对耐高压大功率开关三极管因“共同导通”易被烧坏。第（二），所使用的电解电容器长期处于60℃左右温度下工作，电解液易干涸而失效。第（三），使用较大容量（约4.7μ）的电解电容作整流虑波，使镇流器合闸电流大，在大量使用的场合会产生相当大的合闸电流，对外电路及其他电器很不利。第（四），为降低温度，机盒都开有通气孔，导至尘土，小虫进入电路板，易造成故障。第（五），对于紧凑型节能灯普遍不能互换灯管，给用户带来不便。

本实用新型设计了互锁输出式功率转换器，将从解决前二个问题入手，因而也解决了后三个问题。

本实用新型工作原理如下（见图1），220v／50HZ市电经高压整流器A整流后（C₁和C₂起一定的滤波作用），得本电路所需工作电压（约310v左右），由R₃、C₄和触发二极管D₅所组成的触发器B，在C₄充电，使D₅达到触发电压时，D₅便导通，从而触发了开关三极管T₂导通，电源对C₁充电，产生充电电流，流过C₁，荧光灯管，L₄，T₂和L_3－2到地；同时，C₂放电，产生放电电流，流过荧光灯管，L₄，T₂和L_3－2。这一过程的充放电电流除了使荧光灯管点亮外，在电感L_3－2的作用下，还使环圆形电感中的L₂线圈产生加深T₂导通的电势，而L₁产生使T₁更加截止的电势，使这二个开关管一开一关。由于环形磁芯的饱和作用，在T₂迅速达到最大导通电流时，L₂和L₁所产生电势极性也迅速颠倒，导致T₂很快截止，T₂很快导同。于是电源通过T₁、L_3－1、L₄、荧光灯管对C₂充电，产生充电电流；同时，C₁通过T₁，L_3－1，L₄和荧光灯管放电，产生放电电流。这一过程的充放电电流也点亮荧光灯，只是与前一过程的电流方向相反而已。同样道理电感L_3－1将使L₁加深T₁的导通，使L₂更加截止T₂。当磁芯再次饱和，T₁达到最大导通电流时。L₁和L₂互藕电势极性相反，使T₁截止，T₂再次导通，于是整个电路便自激振荡起来，其中产生的充放电电流不断点亮荧光灯，由于使用了高频磁芯，因此电路自激振荡频率达到20KHZ。这就是说，主要由T₁、T₂、C₁、C₂所构成的功率转换器C，使荧光灯得到了20KHZ高频交变电流，因而发光后看不出任何频闪。

本实用新型防止″共同导通″的原理如下，众所周知，由于三极管存在有关断滞后的特性，正是这一特性造成不可避免的“共同导通”问题。现在，假设在T₁导通的瞬间，由于关断滞后，T₂未完全关断，形成了“共同导通”，此时如T₁、T₂直接相连便会形成短路，强大的短路电流将缩短T₁、T₂的寿命，以致最后烧怀。本实用新型为防止这恶性过程，在T₁，T₂间串接了一个电感L_3－1，而T₂串接了L_3－2后再接地，于是在“共同导通”时，短路电流经T₁、L_3－1、T₂、L_3－2到地，虽然L_3－1使L₁感应正电势，将使T₁更导通，但同时L_3－2也使L₂感应一个反电势，将使T₁截止。于是，在L_3－1和L_3－2同时作用下，L₁上的电势代数和为零。于是，正在导通的T₁立即转为截止，而此时T₂已是截止了，从而避免了“共同导通”。在防止了“共同道通”后，触发电路将再次触发T₁、T₂振荡，电路继续进行工作。

此外，本实用新型还将互锁输出式功率转换器设计成半桥式，其好处如下：第（一），防止了振荡磁芯的磁偏问题，以免T₁，T₂负担不平衡，从而损坏其中一管，使整个电路失效。第（二），T₁、T₂只承受电源电压（310v），C₁、C₂只承受一半的电源电压（160v），这样这四个关键元件可选耐压较低的型号，本实用新型对C₁，C₂选用了耐压250v，容量为1.5μ～2μ的非电解电容。从而避免了电解电容电解液干涸的失效问题。同时，由于C₁、C₂在交流滤波电路中容量小于常规电解电容好几倍，因而可使合闸涌浪电流大为降低，有利于保护外电电路。

图1为本实用新型实例，按图1制作的线路板连同一个可插接通用小荧光灯管插头的专用插座一起装在Φ80毫米的带灯头的圆台型机盒内，通用灯管从机盒外插入即可工作，机盒无通气孔，透明灯罩罩住灯管后与机盒连成一体，构成一个全密封高可靠性的节能荧光灯，如图（2）所示，如因灯管损坏需更换时，用户只要买到带标准插头的节能荧光灯管，将灯罩取下，拔下坏灯管，插上新灯管，即可继续使用，不必寻找专门的维修点。

Claims (3)

1、一个互锁输出式节能荧光灯电子镇流器，它是由可方便地连接电源和灯管的塑料外壳、高压整流器A、触发器B、功率转换器C和限流电感L₄组成，其特征是：功率转换器设计成可防止“共同导通”的互锁输出式半桥电路；电路中二个高压大功率开关三极管T₁和T₂不直接相连，T₁与电感L_3-1、T₂、电感L_3-2顺序串联后再接地，而并联接好电容C₃的荧光灯管在串接限流器L₄后，与互锁输出功率转换器C的输出点E、F相接。

2、如权利要求1所述的互锁输出式节能荧光灯电子镇流器，其特征是：所用圆环互藕电感器的绕组L₁、L₂、L₃为特殊绕制，将绕组L₃分为二部分，其中L_3－1与L₁串联为一组，L_3－2和L₂串联为另一组，这二组电感极性相反，而圆环磁芯工作于饱和状态。

3、如权利要求1所述的互锁输出式节能荧光灯电子镇流器，其特征是：电容C₁、C₂采用了无极性干式电容，其规格为耐压250V容量1.5μ～2μ。

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