CN2227903Y - 荧光灯直流节能电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属电光源技术领域，是一种荧光灯直流节能电子镇流器。它由倍压电路、降压电路、整流电路、滤波电路、恒流电路、预热电路连接构成。其中恒流电路由调整电路、取样电路、放大电路连接组成，连接在倍压电路与灯管之间。预热电路采用一个PTC电阻，串接于桥式整流电路与灯管另一端之间。本直流整流器采用闭环控制的电路结构，可避免遭受冲击电流损坏，同时温升低、耗电省、启动快速方便、光线柔和、无频闪，可广泛应用于各种荧光灯。

Description

荧光灯直流节能电子镇流器

本实用新型属电光源技术领域，是一种荧光灯直流节能电子镇流器。

目前，通常使用的交流电荧光灯都存在频闪现象。由于频闪对人的视力产生不良影响，人们正致力于研究能够消除频闪现象的荧光灯。采用直流镇流器，将交流市电转换成直流电去激发荧光灯管，是人们研究的重要方向。已经提出了多种直流电子镇流器的技术方案，但由于均存在这样那样的技术问题而至今未能推广使用。例如，有些无频闪节能荧光灯，选择的就是直流电子镇流器的方案。其电源部分采用稳流源电路，其实质是有源滤波电路。它利用由晶体管和电容器等元件组成一个有源模拟电感来限制加到灯管中的脉动量，从而消除日光灯的频闪。但是，由于所滤除的脉动量最大电平取决于晶体管两端的直流电压降，在滤波电容一定的情况下，晶体管需有一个较大的V_CE工作电压。这样，就使得在晶体管正常电压供给状态下升温很高，并且在开灯瞬间，由于冲击电流作用，非常容易被烧坏。除非使用非常昂贵的大功率三极管。此外，这种灯一般采用冷启动开启灯管，这不仅造成启辉困维，还影响灯管的使用寿命。

本实用新型的目的在于提供一种能够防止冲击电流损坏的升温低，启辉方便的荧光灯直流节能电子镇流器。

为了实现上述目的，本实用新型提出了由倍压电路、降压电路、整流电路、滤波电路、恒流电路、预热电路组成的荧光灯直流节能电子镇流器技术方案。如图1所示。其中，倍压电路1、降压电路2、整流电路3、滤波电路4连接组成电源变换电路7，恒流电路5由调整电路8、取样电路9、放大电路10连接组成，它连接在电源变换电路7与灯管11之间。恒流电路5通过采用调整电路、放大电路等，使电路不受冲击电流的损坏，同时控制升温，减少镇流器的自耗。预热电路6采用一个PTC电阻，串接于电源变换电路7和灯管11另一端之间，以实现对灯管的预热启辉。

根据上述方案，本实用新型可提供以下具体电路，见图2所示。由二极管D₁、D₂、D₃、D₄，电容C₂、C₃、C₄、C₅经电路连接构成倍压整流电路，由电容C₁、电阻R₁、二极管D₅、D₆、D₇、D₈连接构成电容降压桥式整流电路，电容C₇、电阻R₂构成滤波电路，二极管D₉、D₁₀构成隔离电路，以防止高压被旁路。恒流电路5中的调整电路8由三极管V₁和起动分流PTC电阻R₄并联组成，取样电路9由一个取样电阻R₅构成，放大电路10由取样放大三极管V₂、基极限流电阻R₆、滤波电容C₆、分流电阻R₇构成。其中，V₁的发射极与取样电阻R₅连接，并进一步与灯管一端连接，起动电阻R₄并联在V₁的集电极与发射极之间。V₂的基极和发射极之间通过电阻R₆并接在取样电阻R₅的两端，R₆串接在V₂的基极。V₂的基极和集电极之间并接滤波电容C₆，电阻R₇连接在V₂的集电极与V₁的集电极之间，V₁的基极与V₂的集电极间连接V₁的基极限流电阻R₈。恒流电路通过电阻R₉与倍压整流电路连接，通过二极管D₁₀与电容降压整流滤波电路连接。预热采用PTC电阻R₃，其一端接桥式整流电路的输出，另一端接灯管灯丝的一脚。灯丝的另一脚接到整流滤波电路的负端。

前面曾提到有些无频闪荧光灯中采用直流镇流器方案，其中的稳流源电路是一种开环电路结构，灯管电流始终流过功率三极管，开灯起辉瞬间的大电流和高电压非常容易烧毁这只三极管，尽管在线路中串接了一只较大阻值的功率电阻，却又带来了发热严重的结果，并且不能保证在任何状态下不烧坏三极管。

本实用新型采取闭环控制电路结构，自动检测灯管电流，并根据这个电流值的大小自动控制调整管是截止还是导通以及导通的程度，并且在调整管的集电极与发射极之间并联了一只PTC电阻，为处于起动瞬间调整管截止时的灯管电流提供通路。这样既保证了在任何状态下功率三极管的安全工作，又省去了串联在灯管电路中的功率电阻，因而实用、节能。详细工作原理叙述如下：

倍压整流电路产生的高压经隔离电阻R₉、分流电阻R₄、取样电阻R₅加到灯管上，由桥式整流输出的脉动直流经预热电阻R₃为灯丝提供预热电流。由于预热电流流过预热电阻，使其升温，当温度达到其居里点时预热电阻呈开路状态，由电容降压桥式整流电路中流出的电流减小，加到灯管两端的电压升高，此时灯丝本身已游离出大量电子，使灯管起辉。由于倍压电路的内阻极大，灯管一旦起辉，其输出电压将随灯管电流建立迅即跌落，而改由桥式整流电路通过恒流电路向荧光灯管提供电流。在起动过程中，由于电流较大，在取样电阻R₅上产生的压降使放大管饱合，进而使调整管V₁处于截止状态，起动电流流过分流电阻R₄。灯管点亮后灯管电流下降，取样电阻R₅上压降降低，放大管V₂进入放大状态，调整管V₁导通，同时分流电阻R₄中的电流使其发热后阻值变大，分流作用减小，灯管中的电流绝大部分流过调整管V₁并被其恒定在设定参数上。当某种原因使灯管电流增大时，取样电阻R₅端电压升高，放大管V₂基极电流增加，集电极电流增加，使三极管Vce下降，调整管的Vbe下降，其集电极电流减少，也即灯管电流减少，实现了闭环自动恒流。反之亦然。

在放大管的基极与集电极之间并联有电容器C₆，用于吸收电路中的突变量及交流纹波。

由于采用上述方案，灯管电流被控制成恒定直流，因而消除了由交流电引起的频闪现象。这种灯发出的光线给人一种极其温柔、平和的感觉。而且，节能、温升较低，并能避免遭受冲击电流的损坏，可广泛用于各种荧光灯。

下面给出本实用新型的另一个实施电路，见图3所示。即将恒流电路5中的调整三极管V₁改用VMOS功率场效应管V₃。与此相应，具体电路作如下改变：VMOS功率场效应管V₃与起动分流电阻R₄并联组成调整电路8，取样电路9仍由取样电阻R₅构成。放大电路10由放大三极管V₂、基极限流电阻R₆、滤波电容C₈、稳压二极管D₁₁、分压电阻R₇、R₁₀构成。其中，V₃的源极与取样电阻R₅连接，并进一步与灯管的一端连接。起动分流电阻R₄并联在V₃的源极与漏极之间。V₂的基极和发射极通过R₆并联在取样电阻R₅的两端，R₆串接在V₂的基极，稳压二极管D₁₁、滤波电容C₈、分压电阻R₁₀分别并联在V₂的集电极与发射极之间，分压电阻R₇连接在V₃的漏电极与V₂的集电极之间，V₃的栅极与V₂的集电极相连，整个恒流电路通过电阻R₉与倍压电路连接，通过隔离二极管D₁₀与整流滤波电路连接。预热电阻R₃的连接方式与前述相同。

附图1为本实用新型的原理图，附图2为本实用新型一种具体电路图，附图3为本实用新型另一种具体电路图，其中，1为倍压电路，2为降压电路，3为整流电路，4为滤波电路，5为恒流电路，6为预热电路，7为电源变换电路，8为调整电路，9为取样电路，10为放大电路，11为灯管。

Claims (3)

1.一种荧光灯直流节能电子镇流器，由倍压电路、降压电路、整流电路、滤波电路、恒流电路、预热电路连接组成，其特征在于恒流电路由调整电路、取样电路和放大电路连接组成，并与灯管一端连接，预热电路采用一个PTC电阻，并与灯管的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的荧光灯直流节能电子镇流器，其特征在于调整电路由三极管V₁和起动电阻R₄并联组成，取样电路由一个取样电阻R₅构成，放大电路由放大三极管V₂、限流电阻R₆、滤波电容C₆、电阻7构成，其中V₁的发射极与取样电阻R₅连接，并进一步与灯管一端连接，起动电阻R4并联在V₁的集电极与发射极之间，V₂基极和发射极通过R₆并接在联样电阻R₅的两端，R₆串接在V₂的基极，V₂的基极和集电极之间并接滤波电容C₆，电阻R₇连接在V₂的集电极与V₁的集电极间，在V₁的基极与V₂的集电极间连接基极限流电阻R₈，恒流电路通过电阻R₉与倍压电路连接，通过二极管D₁₀与电容降压整流滤波电路连接。

3.根据权利要求1所述的荧光灯直流节能电子镇流器，其特征在于调整电路由VMOS场效应功率管V₃与起动电阻R₄并联构成，取样电路由一个取样电阻R₅构成，放大电路由放大三极V₂，基极限流电阻R₆、滤波电容C₈、稳压二极管D₁₁、分压电阻R₇、R₁₀构成，其中V₃的源极与取样电阻R₅连接，并进一步与灯管的一端相连，起动电阻R₄并联在V₃的源极与漏极之间，V₂的基极和发射极通过电阻R₆并联在取样电阻R₅两端，R₆串接在V₂的基极，稳压二极管D₁₁、滤波电溶C₈、分压电阻R₁₀分别并联在V₂的集电极与发射极之间，分压电阻R₇连接在V₃的漏电极与V₂的集电极之间，V₃的栅极与V₂的集电极相连，整个恒流电路通过电阻R₉与倍压电路连接，通过隔离二极管D₁₀与整流滤波电路连接。

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