CN2150702Y - 双管电子镇流器 - Google Patents

Abstract

一种双管电子镇流器，它是在电路中加设有异常 状态保护电路和预热启辉电路，并通过与谐振电路中 并联的二只扼流圈分别耦合的两只感应线圈而实现， 另在整流滤波电路与高频振荡开关电路之间接有降 低谐波失真电路，在电路的输入端接入过压，过流保 护电路及抑制射频干扰电路等，从而使本实用新型具 有结构合理、使用安全可靠、能延长使用寿命、成本 低、体积小、功率因数高等特点。

Description

本实用新型涉及的是一种用于荧光灯启辉和镇流的电路装置，特别是适用于双管的启辉和镇流。属于照明灯具的电路装置。

目前市场上销售的电子镇流器几乎都是适于单根荧光灯管的，若在一个灯座上装置两根荧光灯管通常就需要有两只电子镇流器。因双管电子镇流器能降低成本并显著地有节能效果，正在引起人们的重视，并已出现了一些结构简单的双管电子镇流器，其结构组成是有整流滤波电路，高频振荡开关电路和负载谐振电路等，50HZ交流电经整流滤波后供给大功率晶体三极管作直流电源，由正反馈自激式脉冲变压器B与二只晶体三极管构成高频振荡开关电路，其振荡电路的频率一般在20KHZ～50KHZ之间，两只荧光灯管并联接入电路，在电路中分别由各自的扼流圈与电容构成串联谐振电路，使灯高压启辉。上述双管电子镇流器虽然结构简单，成本低廉，但存在如下几个缺点：1）电子镇流器中没有灯丝预热装置，而国产直管形荧光灯几乎全部属于预热阴极式，用快速冷启辉方式会加快灯丝表面三元碳酸盐热电子发射物质的脱落，使灯管两端发黑变快，影响灯管使用寿命，而对于双管电子镇流器的预热是比较困难的，若设计两套预热电路，不仅成本增加许多，而且体积也要相应增加，若采用一套预热电路，则必须解决当一个灯开路时，另一个灯管应仍能正常预热并工作的问题。2）现有双管电子镇流器的可靠性差，没有过压，过流或异常状态的保护装置，当荧光灯因老化而不能启辉时，往往会将镇流器烧毁，特别是双管电子镇流器其本身的负载较大，只要其中一个灯管出现异常状态时，就会损坏电子镇流器，因此它的使用寿命较短，推广应用十分困难。3）电子镇流器的谐波失真大，其谐波分量根本达不到国家颁布的ZBK74012－90标准规定的三次谐波小于基波的30λ％（λ：功率因素）和二次谐波小于基波5％的要求。谐波含量太大，不仅造成对电网的干扰大，线路功率因素低，更严重的会影响电子镇流器与供电网络的安全运行。4）线路功率因素低，镇流器与荧光灯组合体的功率因素一般只能在0.6左右，它与电感式镇流器相比，也体现不出什么优势。

本实用新型的目的是为了克服上述存在的不足，而提供一种使用安全可靠，能延长使用寿命，提高功率因素的双管电子镇流器。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，即在电路中加设有异常状态保护电路和预热启辉电路。具体是：1）另设一组整流滤波器，其输出端分别并联有稳压管V₂₅和双触点继电器K₂与常开触点KJ₂₁串联的两组回路，另一常开触点KJ₂₂并联在高频振荡开关电路中开关管V₁₂的BE结之间，在常开触点KJ₂₁的两端接有三极管V₂₆的CE结，而B结串接稳压管V₁₄后与E结一起接于二个并联的全波桥式整流器V₁₇～V₂₀和V₂₇～V₃₀的并联端，而它们的另两端各自分别接有与串联着的扼流圈W₃和W₅耦合的感应线圈W₄和W₆；2）在上述二只全波桥式整流器V₁₇～V₂₀和V₂₇～V₃₀的并联端接有滤波电容C₉和限流电阻R₁₃后并接有由电阻R₁₄和电容C₁₀串联回路，其中间点接于555时基集成电路的2和6端，电容C₁₀的另一端接于1端，3端在接有双触点继电器K₁后分别接入4端、8端和电阻R₁₄的f点，双触点继电器K₁的两常闭触点KJ₁₁、KJ₁₂分别并联于负载谐振电路中电容C₁₁和C₁₂的两端。

本实用新型还在整流滤波电路与高频振荡开关电路之间并接有降低谐波失真电路，它由电容C₃、和二极管V₆串联，二极管V₇和电容C₄串联组成的两个并联回路组成，在两回路的中间点串接有电阻R₃、二极管V₅和电阻R₄。

为了增加电路的过压，过流和防射频干扰等作用，在电路的输入端接入有压敏电阻R₁、保险丝F₁和采用LC滤波方式的抑制射频干扰电路。

附图说明如下：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电路原理框图。

图3是本实用新型的电路原理图。

下面将通过附图对本实用新型作进一步的介绍：图1，电子镇流器有一呈长方形的壳体1，下部有带安装孔2的底座3，壳体1的两端设置有穿线孔4，壳体1内安置有构成如下所述电路的电子组件5（包括电路板）。图2，本实用新型的电路由过压过流保护电路6，抑制射频干扰电路7，整流滤波电路8，高频振荡开关电路9，负载谐振电路10，降低谐波失真电路11，异常状态保护电路12，预热启辉电路13，负载14等组成，具体的电路原理图见图3。电路的输入端接有保险丝F₁和压敏电阻R₁，构成了过压、过流保护电路6，其后接有LC滤波方式、即相同绕组W₁和W₂通过磁芯耦合而成的射频干扰滤波器T₁和电容C₁构成的抑制射频干扰电路7，然后并接有两组全波桥式整流器V₁～V₄和V₂₁～V₂₄。整流器V₁～V₄构成了整流滤波电路8，它的两输出端并接有电容C₃和二极管V₆串联，二极管V₇和电容C₄串联组成的两组回路，它们的中间点依次串接有电阻R₃，二极管V₅和电阻R₄，从而构成了降低谐波失真电路11。在整流滤波电路9和高频振荡开关电路10之间设置上述电路可以使谐波失真得到有效控制，使功率因素大大提高，一般其功率因素可达0.95左右，同时电路的工作可靠性也将有所提高。其工作原理是：在输入电压的正半周，当输入端电压Ucd大于全波桥式整流器V₁～V₄输出端Uab电压时，显然V₁和V₃导通，正极输入电流i不为零，电网电源直接给后面的高频振荡开关电路9供电，同时输出电流对电容C₃和C₄充电，并且将它们充至较高的值，充电结束时，二极管V₅承受着较大的反向电压，当Ucd＝Uab时，电容C₃和C₄并不开始放电，随着Ucd正半周电压值的下降，Uad也下降，但电容C₃和C₄的两端压降仍保持不变，而二极管V₅承受的反压开始减小，这时电网仍经过二极管V₁和V₃对高频振荡开关电路供电，此时i＝0，当Ucd继续减小且二极管V₅承受的反压降至为零时，二极管V₁和V₃截止，电容C₃经二极管V₆、电容C₄经二极管V₇同时给后面的高频振荡开关电路9供电，当电网电压反向并且其绝对值超过Uab时，二极管V₂和V₄导通，i的值又不为零了，因此由于采用了上述电阻、电容及二极管构成的网络进行滤波，使电网电流i的非零时间大大增加，其波形与现有技术的电流波形相比，更接近于正弦波，从而大大减少了高次谐波分量，所有高次谐波的总和也只有基波分量的22％左右。因上述电路同时还起着滤波的作用，所以取消了单独设置的滤波电容。

在上述降低谐波失真电路11之后并接有高频振荡开关电路9，它由正反馈自激式脉冲变压器B，三极管V₁₂和V₁₃，电容C₅～C₈，电阻R₅～R₁₁，二极管V₈～V₁₁等组成，通过该高频振荡开关电路之后输出的高频振荡电流经由并接的扼流圈W₃与C₁₂串联，扼流圈W₅与C₁₁串联的两组谐振电路10使两支荧光灯高压启辉。如果是单管电子镇流器，那么只要在高频振荡电路之后接有一组扼流圈与谐振电容串联即可。以上所述的高频振荡开关电路9与负载谐振电路10与现有技术基本相同，在此不再详细叙述。

在对现有电子镇流器的实际应用时发现荧光灯会因老化等问题而不能启辉，此时就容易将镇流器烧毁，特别是双管电子镇流器，只要一只荧光灯出现问题，就会将整只镇流器烧毁，危及另一只荧光灯不能使用。为此，在电路中增设异常状态保护电路12十分重要。它是有与全波桥式整流器V₁～V₄并联有另一组通过电容C₂和电阻R₂阻容降压之后的全波桥式整流器V₂₁～V₂₄，在该V₂₁～V₂₄的输出端并联有稳压管V₂₅和双触点继电器K₂与常开触点KJ₂₁串联的两组回路，另一常开触点KJ₂₂则并联在高频振荡开关电路中三极管V₁₂的BE结之间。在常开触点KJ₂₁的两端接有三极管V₂₆的CE结，而V₂₆的B结通过电阻R₁₂和稳压管V₁₄的串接与V₂₆的E结一起接于两组全波桥式整流器V₁₇～V₂₀和V₂₇～V₃₀的并接点上，整流器V₁₇～V₂₀的两端接有与扼流圈W₃耦合的感应线圈W₄，而V₂₇～V₃₀的另两端同样接有与扼流圈W₅耦合的感应线圈W₆。其工作原理是：220V交流电经电阻R₂和C₂阻容降压和全波桥式整流器V₂₁～V₂₄整流，电容C₁₃滤波后供电给稳压二极管V₂₅和双触点继电器K₂工作。镇流器正常工作时，因稳压二极管V₁₄反向接入，正常的感应电压不能使二极管V₁₄和三极管V₂₆导通，继电器K₂无法动作，当任一灯管出现异常状态（如荧光灯不能启辉，即出现整流效应或去激活效应）时，相应的感应线圈W₄或W₆就会从W₃或W₅中感应到较高的电压值，经与之相连的整流器V₁₇～V₂₀或V₂₇～V₃₀的整流后在输出端会产生一个高电压，并使稳压二极管V₁₄导通，三极管V₂₆得到一个偏置电流而导通，继电器K₂得电，两常开触点KJ₂₁和KJ₂₂闭合，其中KJ₂₂闭合，使高频振荡开关电路停振，从而对该电路起作用，确保了镇流器的安全工作；另一触点KJ₂₁闭合使继电器K₂自锁，从而防止了电路的再次起振，排除异常状态后，镇流器完全能正常工作。采用上述电路，当出现其中一个灯管开路的异常状态时，该双管电子镇流器与另一灯管仍可正常工作，当出现其中一个灯管因老化而不能启辉时，该保护电路就发生动作，此时即使长时间无人处理，镇流器也不会损坏，这项指标远远超过了IECA929和ZBK74012标准中所规定的电子镇流器应达到处于异常状态1小时后仍能正常工作的要求。

在上面所述的两组整流器V₁₇～V₂₀和V₂₇～V₃₀的并接点后接有预热启辉电路13，它主要由一只555时基集成电路接成单稳态方式所构成，其2和6端与1端一起接于由电阻R₁₄和电容C₁₀串接回路中电容C₁₀的两端，3端在接有双触点继电器K₁后分别接在集成电路4端、8端和电阻R₁₄的f点，而双触点继电器K₁的常闭触点K₁₁和K₁₂分别并联于两组负载谐振电路中的电容C₁₁和C₁₂的两端。其工作原理是：当接通主回路电源时，由高频振荡开关电路输出的电流经过两组并联的由扼流圈W₃、W₅，负载（灯丝）14和常闭触点KJ₁₁、K₁₂组成的回路，同时扼流圈W₃和W₅的两端高频电压信号被耦合到各自的感应线圈W₄和W₆的两端，并经各自的整流器整流和滤波电容C₉滤波，电阻R₁₃限流降压及稳压二极管V₁₅稳压后得到一直流电压供555时基集成电路及继电器K₁作直流工作电压。刚接通主回路电源时，电容C₁₀的两端压降为零，555时基集成电路的3端输出为高电压，继电器K₁不动作，两常闭触点KJ₁₁和KJ₁₂维持常闭，两根荧光灯不能启辉，但电流依然流过负载（灯丝）而进行预热。同时直流工作电流对电容C₁₀进行充电，其两端的电压逐渐升高，当升至直流工作电压的2／3时，电平反转，555时基集成电路3端输出变为低电平，继电器K₁便得电而吸合，两常闭触点KJ₁₁和KJ₁₂断开，扼流圈W₃和W₅分别与电容C₁₂和C₁₁形成串联谐振，C₁₂和C₁₁两端的高压分别加到各自荧光灯管的两端，使荧光灯内的氩气电离，灯管便启辉，启辉后，电路就失谐，扼流圈W₃和W₅分别起镇流作用。预热时间的调节可通过改变R₁₄和C₁₀来实现。通过精心调节W₃、W₄和W₅、W₆的匝数比以及其它有关参数，可完全实现两个灯管共用一套预热启辉电路的目的。由于灯丝有了可靠的预热，使灯丝表面的三元碳酸盐热电子发射物质的脱落减慢，从而延长了灯管的使用寿命，同时也提高了本实用新型的使用安全可靠性。

本实用新型若将并联的扼流圈W₃和W₅与串联电容C₁₁和C₁₂合并为一组扼流圈和串联电容，同时将双触点继电器K₁改为单触点继电器，那么就可成为一种单管电子镇流器。同理，若将扼流圈和串联电容并联为若干回路，相应将继电器改为多触点继电器，那么就可组成多管电子镇流器。

图3中，R₁＝470K，R₂＝2M，R₃＝R₄＝20Ω，R₅＝680K，R₆＝R₇＝100Ω，R₈＝R₉＝5.1Ω，R₁₀＝R₁₁＝0.5Ω，R₁₂＝3.3K，R₁₃＝100Ω，R₁₄＝51K，C₁＝0.047μ，C₂＝0.68μ，C₃＝C₄＝4.7μ，C₅＝0.022μ，C₆＝0.01μ，C₇＝C₈＝0.1μ，C₉＝330μ，C₁₀＝47μ，C₁₁＝C₁₂＝0.015μ V₁～V₈为1N4007二极管，V₉和V₁₁为1N4148二极管，V₁₀为DB3，V₁₂和V₁₃为MJE13005三极管，V₁₄为35V稳压二极管，V₁₅为10V稳压二极管，V₁₆～V₂₄为1N4007二极管，V₂₅为10V稳压二极管，V₂₆为9013型三极管，V₂₇～V₃₀为1N4007二极管，F₁为1A保险丝，射频干扰滤波器T₁中W₁和W₂均为10匝，B为正反馈自激式脉冲变压器，其L_1a和L_1b为5匝，L_1c为9匝，T₂和T₃中的W₄和W₆均为6匝，而W₃和W₅均为100匝。K₁和K₂均为4099双触点继电器，LAMP为荧光灯管。

本实用新型与现有技术相比，具有结构合理，使用安全可靠，能延长使用寿命，成本低，体积小，功率因素高等特点，有优越的综合电气性能，并有明显的节能效果。

Claims (3)

1、一种双管电子镇流器，包括有一壳体及安置其内的整流滤波电路，高频振荡开关电路和负载谐振电路等电子组件，其特征在于：

a、另设有一组整流滤波器V₂₁～V₂₄并接在整流滤波电路(8)上，其输出端分别并联有稳压二极管V₂₅和双触点继电器K₂与常开触点KJ₂₁串联的两组回路，另一常开触点KJ₂₂并联在高频振荡开关电路(9)中开关管V₁₂的BE结之间；在常开触点KJ₂₁的两端接有三极管V₂₁的CE结，而其B结串接稳压管V₁₄后与E结一起接于二个并联的全波桥式整流器V₁₇～V₂₀和V₂₇～V₃₀的并联端上，而它们的另两端各自分别接有与串联着的扼流圈W₃和W₅耦合的感应线圈W₄和W₆；

b、在上述二只全波桥式整流器V₁₇～V₂₀和V₂₇～V₃₀的并联端上在接有滤波电容C₉和限流电阻R₁₃后并接有由电阻R₁₄和电容C₁₀串联的回路，其中间点接于555时基集成电路的2和6端，电容C₁₀的另一端接于1端，3端在接有双触点继电器K₁后分别接入4端、8端和电阻R₁₄的f点，双触点继电器K₁的两常闭触点KJ₁₁和KJ₁₂分别并联于负载谐振电路(10)中电容C₁₁和C₁₂的两端，从而构成预热启辉电路(13)。

2、如权利要求1所述的双管电子镇流器，其特征在于整流滤波电路（8）与高频振荡开关电路（9）之间接有降低谐波失真电路（11），它由电容C₃和三极管V₆串联，二极管V₇和电容C₄串联组成的两个并联回路组成，在两回路的中间点串接有电阻R₃、二极管V₅和电阻R₄。

3、如权利要求1或2所述的双管电子镇流器，其特征在于所述的电路输入端接入有压敏电阻R₁、保险丝F₁和采用LC滤波方式的抑制射频干扰电路（7）。

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