CN2176630Y - 一种荧光灯电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高性能安全型大功率荧 光灯电子镇流器。它由射频抑制电路、电源异常保护 电路、整流滤波电路、谐波吸收电路、负载异常自保护 高频振荡电路和过电压保护电路等构成。其结构新 颖，性能优良，安全可靠，寿命超长。该电子镇流器除 有节电、无频闪、无噪声、启动迅速等一般电子镇流器 所具有的特点之外，还具有如下特点：三次谐波小于 7％，总谐波小于20％，功率因数大于0.96，并具有延 时启动、限制浪涌电流、过电压自动保护、异常状态保 护等的功能。

Description

本实用新型涉及一种荧光灯电子镇流器，尤其是高性能安全型大功率荧光灯镇流器，属于放电灯点火的控制电路装置的技术领域。

目前，国内外对荧光灯电子镇流器的研制与开发方兴未艾，各种各样的荧光灯电子镇流器亦纷纷应市。据调查分析，至1993年6月初，仅中国专利就有440余件。就目前上市的数拾种荧光灯电子镇流器测试分析，由于其设计中存在的谐波含量高，可靠性与抗电磁波干扰差等原因，均未能取得广泛的推广应用。

本实用新型旨在克服目前荧光灯电子镇流器存在的三大问题，设计一种高性能安全型大功率的荧光灯电子镇流器。

本实用新型提供了一种荧光灯电子镇流器的新设计，它由射频抑制电路、电源异常保护电路、整流滤波电路、谐波吸收电路、负载异常自保护高频振荡电路和过电压保护电路以及密封的金属壳体构成，其特征在于，由整流滤波电路和谐波吸收电路组成一个复合模块电路SHL9301，在谐波电路充电回路中接入限流电阻R，R的阻值范围为200Ω－1000Ω；负载异常自保护高频振荡电路是推挽式自激高频振荡电路，通过高频隔离变压器L₄使输入与输出互相隔离，高频振荡的直流电源通过大电感L₂送大功率管集电极，又在其发射回路中串联一个小电感L₃；由过电压保护电路组成一个复合模块电路SHL9201，并通过Q₃晶体管实现过电压保护；其高频隔离变压器L₄具有三～四组灯丝绕组。本实用新型提供的一种荧光灯电子镇流器的额定工作电网电压为120V－300V，电网频率为50HZ～60HZ。

图1高性能安全型大功率荧光灯电子镇流器的电路原理图

图2本实用新型的组合滤波网络电路图

图3本实用新型的具有保护功能的高频振荡电路图

图4本实用新型的过电压保护电路图

本实用新型提供的一种高性能安全型大功率荧光灯电子镇流器，它除了具有高效、节能、快速起辉、无频闪、无噪声和重量轻等一般电子镇流器所具有的特点外，还具有镇流效率高、预热启动、功率因数高、电源电流谐波含量低、灯电流波峰系数小等高性能。同时还具有限流、过热、过压和异常状态的保护功能以及采用了输入与输出互相隔离等措施，确保了该电子镇流器的高性能和可靠的安全性。

以下结合附图，对本实用新型及其实施作进一步说明：

本实用新型的基本线路图如图1所示。其工作原理分析如下：

1、图1中虚线框Ⅰ是一组多功能保护电路，其中压敏电阻是用来吸收滤除交流电源浪涌高压脉冲，温度熔断器F₁是保障机壳内环境温度在安全范围内的措施，保险丝F₂是过电流保护熔断器，L₁、C₁和C₂、C₃是用于吸收传导电磁波干扰，并采用把镇流器全部电路装置密封在金属外壳内来消除辐射电磁波干扰。

2、图1中虚线框Ⅱ是提高功率因数、减小电源电流谐波含量的组合网络电路，由于功率因数直接与电压、电流相位差有关，同时它也受电流谐波含量的影响。因此，设计电路时必须对上述二种因素综合考虑。本电路是采用了一套组合滤波网络电路如图2所示。本电路的特点是经滤波吸收电路后的220V、50HZ的交流电压通过桥式整流后加到一组串充并放的滤波电路。该直流滤波电路有二大特点：其一是电容放电电压为输入交流峰值电压的一半。因此，在大部时间内，由电网直接对振荡电路供电，大大减小了电流脉冲的幅度与宽度之比，提供了相移补偿，有效地提高了功率因数。其次，在谐波电路充电回路中接入限流电阻R，其阻值范围为200Ω－1000Ω。它对于改善电源电流波形畸变失真，减小三次及高次谐波含量和提高功率因数起着极为重要的作用。

3、图1中虚线框Ⅲ是具有负载异常自保护功能的高频振荡电路是一种推挽式自激高频振荡电路，如图3所示。整流滤波后的脉动电压经L₂通过L₄送到Q₁、Q₂的集电极。开机后，电源输出高电平，经R₂、R₃、R₄分别送到Q₁、Q₂的基极，作为激励电压。由于Q₁、Q₂参数不可能完全平衡，假设当某一管Q₁的集电极电流比Q₂稍大，则通过基极回路的反馈线圈引入一正反馈，使Q₁的集电极电流更加增加，与此同时使Q₂趋于截止。由于反馈十分强烈，该过程迅速达到使Q₁饱和，Q₂截止。达到Q₁饱和状态后，由于L₂的阻流作用和L₃的反馈作用，使L₄中的电流增加得较缓慢。但由于L₂的电感量较大，故L₂两端会产生很大压降，使L₄两端电压减少。当L₄两端电压减小到接近0时，基极反馈线圈感应到的电压不足以使Q₁维持饱和，于是Q₁退出饱和，使集电极电流减小。于是，基极反馈线圈两端感应出一个反电动势，使Q₁更趋于截止，而Q₂趋于饱和。在这瞬间，Q₁、Q₂有可能同时导通。但这时，由于存在L₃的反馈作用，使Q₁、Q₂的发射极电位被抬高，减小Q₁、Q₂的共态导通电流。当反馈继续进行下去后，Q₁彻底截止，Q₂饱和，于是完成了一个振荡周期。接着又周而复始地重复上一过程。我们会发现当Q₁刚开始导通时，由于Q₂尚未完全截止，故存在一共态导通现象，然后Q₁电流缓慢增加。到后期由于L₂的阻流作用，使Q₁电流几乎不增加，于是引发了又一个反馈过程。

当负载电流加大时，由于反馈信号与输出信号在同一个变压器上，故反馈减弱。同时，由L₃通过的电流增加，其两端感应电动势也增加。另外，由于L₂的阻流作用，所以振荡回路中的主电流的增加只是在一个适当的范围内。故当负载短路时，能使振荡电流减至很弱，从而起了短路保护作用。

另外，荧光灯管在开机时灯丝需有一预热过程，故设置了若干个灯丝绕组。当荧光灯管灯丝处于冷态时，由于电阻值较小约4－5Ω，相当于灯丝绕组输出短路，于是使L₄的反馈减弱。这时主线圈输出电压也减小，不足以击穿灯管。当灯丝逐渐被加热并产生电子发射，灯丝电阻增加（当处于加热状态时，灯丝电阻可达20Ω以上），主线圈电压也逐步增加，便达到灯管的起辉条件，灯管被点燃了。由于荧光灯管具有负阻效应，故需用一恒流源来保证其正常工作。完成这一功能主要是通过L₃的负反馈作用来确保Q₁、Q₂中的电流趋向恒定。同时，由于L₄初次级间耦合较松，也使L₄的输出等效内阻增加，使灯管电流保持恒定，从而保证了灯管有一个较稳定的工作状态。

4、图1中虚线框Ⅳ是过电压保护电路如图4所示。本实用新型电子镇流器采用过电压保护电路是通过一块专用集成电路模块SHL9201及Q₃晶体管来实现的。当供电电网电压波动范围超过正常工作电压时，SHL9201脚3输出一个高电平使Q₃导通，从而使Q₁、Q₂的反馈电压减小，破坏振荡条件，最后使高频振荡器停振。同时，实际上又使Q₁和Q₂的基极处在低电平，使振荡管处于截止状态，整机功耗甚小。当电网电压回到正常范围时，SHL9201脚3又输出一个低电平，又能自动恢复正常工作。同时在该电路中，设置了开机延时电路，这样避免了当开机瞬间，由于SHL9201尚未进入稳态，而电网电压超过设定保护电压时，引起Q₁和Q₂击穿。该电路设定保护电压可在120－300V任意选择。采用本电路后，在不太正常的供电系统中应用，大大提高了电子镇流器的耐用性能。

综上所述，高性能安全型大功率荧光灯电子镇流器由于采用了一系列强有力的技术措施，使其三次谐波小于7％，总谐波小于20％，功率因数大于0.96，在性能指标上达到高水平。在安全性、可靠性和耐用性方面也有良好的保证，是一种理想的新型电子镇流器。可适用于各种紧凑型、分列型和独立型荧光灯的电子镇流器。其荧光灯功率为8W－80W，额定工作的电网电压为120V、220V、277V，电网频率为50HZ－60HZ。

Claims (3)

1、一种荧光灯电子镇流器，它由射频抑制电路、电源异常保护电路、整流滤波电路、谐波吸收电路、负载异常自保护高频振荡电路和过电压保护电路以及密封的金属壳体构成，其特征在于：由整流滤波电路和谐波吸收电路组成一个复合模块电路SHL9301，在谐波电路充电回路中接入限流电阻R，R的阻值范围为200Ω-10000Ω；负载异常自保护高频振荡电路是推挽式自激高频振荡电路，通过高频隔离变压器L₄使输入与输出互相隔离，高频振荡的直流电源通过大电感L₂送大功率管集电极，又在其发射回路中串联一个小电感L₃；由过电压保护电路组成一个复合模块电路SHL9201，并通过Q₃晶体管实现过电压保护。

2、按照权利要求1所述的一种荧光灯电子镇流器，其特征在于所述的高频隔离变压器L₄具有三～四组灯丝绕组。

3、按照权利要求1所述的一种荧光灯电子镇流器，其特征在于额定工作电网电压为120V－300V，电网频率为50HZ～60HZ。

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