CN2256203Y - 一种新型电压源谐振式电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的是一种新型电压源谐振式电子镇流器，属照明器材技术领域。它主要由整流、滤波、触发电路、功率管开关及输出极组成，其特征为由高频变压器绕组n₁与C₄构成串谐电路，由绕组n₂、n₃产生感生电势，由绕组n₄，…n_x提供灯管工作电压与灯丝预热电压。它能将灯丝良好预热并保持阴极发射温度不变，从而延长灯管寿命，它提高了电子镇流器的耐受性与耐久性，并能简化线路、降低成本、缩小体积。

Description

一种新型电压源谐振式电子镇流器

本实用新型提出的是一种新型电压源谐振式荧光灯(含节能灯，下同)电子镇流器，它属于一种照明器材。

目前国内外电子镇流器电路大致分三类：回扫逆变电路，电流源谐振电路与电压源谐振电路。前二类电路存在有这样的缺点：前者由于存在高压瞬态过程要求使用高成本的高压大功率晶体管，同时由于开关损耗降低了功率管的效率，此外它产生的是方波电压和三角波电流而不是荧光灯所需要的正弦波。后者则需要使用一个高成本大体积的馈电轭流圈，同时也要求使用高成本的高压大功率晶体管。因此这二类电路不太普及。电压源谐振电路由于线路简单，易于实现，且相比之下对元器件要求不高，故为国外大部分制造商所采用，而国内则基本上都应用它。(参见：“介绍几种主要的电子镇流器电路”，毛兴武等，《中国照明电器》1994年第5期第24～27页。)

尽管目前国内外流行的电压源谐振电路优点突出，却仍有不足之处：一、对于非预热型电压源谐振电路，由于国外绝大部分荧光灯以及国内全部荧光灯都是预热型的，非预热的启动方式使灯丝在未达到形成热电子发射的温度之前就冷启动，从而使阴极受损伤，导致荧光灯管两端早期发黑，使灯管寿命明显缩短。二、对于预热型电压源谐振电路，其对荧光灯提供的是控制电流的预热方式。这种方式通常是依靠线路中的一只正温度系数热敏电阻器来实现预热，在荧光灯启动后该热敏电阻器就始终处于高温工作状态，因此热敏电阻器易于损坏且整机局部温升较高；也有少数电路采用继电器、可控硅线路来控制预热电流，但这些元件使用一段时间后也易失效且线路结构复杂、占用空间多。以上缺点在电路负载为多支灯管时尤为突出。三、无论非预热或预热型电压源谐振电路，在荧光灯启动之后，灯管阴极发射温度是依靠荧光灯弧光放电电流来维持的，一旦由于某种原因(如电网电压偏低，流明系数设计值偏低，调光输出等)使荧光灯弧光放电电流减小，则阴极温度就将低于正常值，从而产生阴极物质溅射，由此缩短灯管寿命。四、无论非预热或预热型电压源谐振电路，在其负载为多支灯管时，由于要重复使用多个高频轭流圈与多个高压电容器，将使成本上升、体积增加、整机温升提高、线路复杂化、系统可靠性下降。(参见：“电子镇流器质量情况分析”，沈明阳等，《中国照明电器》1993年第6期第20～24页。)

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种可向灯管提供合适的预热方式；提高预热系统的可靠性，简化线路，降低温升；在荧光灯弧光放电电流减小时不损伤灯管；在多灯管负载时，简化线路，降低成本，减小体积的新型电压源谐振式电子镇流器。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

一种新型电压源谐振式电子镇流器，它主要由整流、滤波、触发电路、功率管开关及输出级组成，其特征为由高频变压器绕组n₁与C₄构成串谐电路，由绕组n₂、n₃产生感生电势，由绕组n₄，…，n_x提供灯管工作电压与灯丝预热电压。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

其负载可以是单支也可以是多支，即绕组n₄，…n_x可以是一个绕组也可以是多个绕组。

其负载可以是管形荧光灯也可以是异型荧光灯，即高频变压器绕组的匝数、线径及磁芯的尺寸、材料可以按不同负载而调整。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1、保留了电压源谐振电路的全部优点。2、由独立绕组n₄，…n_x的抽头部分向灯丝提供预热是一种可靠的控制电压的预热方式，能使灯管在各种环境温度下都能经充分预热而启动，延长了灯管寿命。3、高频变压器性能稳定，多次启动及长时期工作可靠性好，温升较低，因此提高了电子镇热器的耐受性与耐久性。4、荧光灯启动以后，灯丝预热电流转变为数值较小的灯丝加热电流，使灯管阴极发射温度保持在适当值，当灯管弧光放电电流波动时该温度基本保持恒定，因此在各种工作状态下能保障日光灯管不受损伤。5、在多灯管电路中，输出级也只需一只高频变压器，而无须将高频轭流圈L及高压电容器C₄、C₅多次重复使用，从而简化了线路，节省了元件，降低了成本，缩小了体积，减少了故障率。

图1是现有技术中非预热型电压源谐振式电子镇流器电原理图。

图2是现有技术中预热型电压源谐振式电子镇流器电原理图。

图3是本实用新型电原理图。

图4是本实用新型高品质电路原理图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如附图3所示，该电路的基本原理是：电网提供的交流电源经桥式整流和滤波电路，输出直流电压。通过电阻R₁的电流首先向电容C₂充电。当C₂上的电压上升到触发二极管D₆的转折电压时，D₆雪崩导通，给功率开关晶体管T₂提供了基极电流使其导通。T₂导通时，直流电压V₊通过C₄、高频变压器的绕组n₁和T₂使C₄充电。在对C₄的充电过程中，n₁产生感生电压并传输至高频变压器的绕组n₂和n₃。由于n₂与n₁反相而n₃与n₁同相，n₂中的感生电势使T₂的基极电位变负，T₂由导通跃变到截止。而n₃中的感生电势使T₁的基极电位变正，T₁立即饱和导通。在T₁导通过程中，C₄放电，放电路径是：C₄-T₁-n₁-C₄。这样周而复始，很快引起由n₁、C₄组成的LC串联电路发生谐振，这种串联谐振为电压源谐振，谐振频率f₀由n₁的电感量和C₄的容值所决定。在高频变压器中还有若干组相同的绕组n₄，…，n_x，它们向荧光灯提供灯管工作电压和灯丝预热电压。

本实用新型与现有技术相比具有明显的技术特征：1、用高频变压器B取代了现有技术中的磁环变压器H与高频轭流圈L。2、LC串谐电路由高频变压器绕组n₁与电容器C₄组成而非现有技术中的由磁环变压器绕组n₁、高频轭流圈、电容C₄、C₅通过灯丝组成。3、荧光灯管接在独立的绕组n₄，…，n_x上而非现有技术中并接在C₄，…，C_x的两端。

应用本实用新型技术，可制作出一种高品质的电子镇流器，如附图4所示。该电子镇流器产品的全部技术指标都符合国际电工委员会IEC929标准且具有系统高可靠性，其关键参数为：适应电压80～300V(光通量变化＜±3％)，功率因数＞0.995，谐波总含量＜10％，包络波峰系数＜1.40，高频波峰系数＜1.35，采用控制电压的预热方式，预热时间0.8S，具有过压、欠压、过流、过热、空载、故障关闭自动保护及自动恢复功能，有高的声频阻抗及减至最小的电磁干扰，并有调光功能。

Claims (3)

1.一种新型电压源谐振式电子镇流器，它主要由整流、滤波、触发电路、功率管开关及输出级组成，其特征为由高频变压器绕组n₁与C₄构成串谐电路，由绕组n₂、n₃产生感生电势，由绕组n₄，…，n_x提供灯管工作电压与灯丝预热电压。

2.根据权利要求1所述的一种新型电压源谐振式电子镇流器，其特征在于其负载可以是单支也可以是多支，即绕组n₄，…，n_x可以是一个绕组也可以是多个绕组。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型电压源谐振式电子镇流器，其特征在于其负载可以是管形荧光灯也可以是异型荧光灯，即高频变压器绕组的匝数、线径及磁芯的尺寸、材料可以按不同负载而调整。

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