CN2304228Y - 一种高压钠灯电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高压钠灯电子镇流器,该镇流器是由设在机壳内的电源电路、高频振荡器、高频镇流器、电源控制电路、输出控制电路所构成,其结构设计合理,节能、重量轻、成本低、在恶劣条件下且具有可靠性高等优点。

Description

一种高压钠灯电子镇流器

本实用新型涉及一种高压钠灯电子镇流器，属于电器领域。

目前高压钠灯所用镇流器尚只有铁芯式镇流器，虽然能点燃高压钠灯，但是却有下列缺点：1)耗能大，效率仅为80％左右；2)价格高，功率因数低，须配用启动器及电容器；3)电源适应性差，低于190V的电源不易点燃，高于230V的电源，因铁芯磁饱和和钠灯氧体放电的恒压特性，大大降低钠灯寿命及镇流器超温损坏；4)整体笨重，一具250W的钠灯整流器自重达4．75kg，作路灯时，过于笨重，高压作业不易。

本实用新型的目的是提供一种节能，功率因数高，电源适应性强，重量轻，在恶劣情况下工作具有可靠性高的高压钠灯电子镇流器。

本实用新型的技术解决方案是：为达到上述目的，使高压钠灯能安全工作，设计了一种低耗能多种自动保护功能的高压钠灯电子镇流器。该镇流器由电源电路、高频振荡器、高频镇流器、电源控制电路、输出控制电路构成。

下面结合附图，详细描述本实用新型的一个具体实施例。

图1是本实用新型电路结构图。

如图所示，本实用新型的电路是由电源电路1、高频振荡器电路2、高频镇流器电路3、电源控制电路4、输出控制电路5所组成。

电源电路1是由变压器B1、整流二极管D1-D6，电阻R1，稳压二极管DW1，电解电容C1，电流控制继电器J1的触头J1a所组成。其中变压器B1的输入接市电。抽头输出低压与二极管D5、D6组成全波整流电路，整流二极管D1-D4组成桥式整流电路，其交流输入端经控制继电器接点J1a接自耦变压器B1的升压端，输出的直流供高频振荡器用。电解电容C5作低压滤波用，并接在低压整流电路的输出端，经滤波后的纯直流接控制电路。限流电阻R1与稳压二极管DW1串联接低压整流输出，经DW1稳压后的稳定直流为集成电路A1-A6的直流电源。

高频振荡器2是由三极管BG1、BG2，二极管D7-D10，电阻R2-R7，电解电容C2、C3，电容C4，振荡线卷B2所组成。其中BG1的集电极接直流电源正极，发射极接保护电阻R4的一端，BG2的集电极接R4的另一端，发射极接保护电阻R5的一端，R5的另一端接电源的负极。启动电阻R2一端接电源正极，另一端接BG1基极，启动电阻R3的一端接振荡器的直流中性点即BG2的集电极，另一端接BG2的基极，放电二极管D9负端接BG1基极，正端接直流中性点，放电二极管D10负端接BG2基极，正端接电源负极，电阻R6一端接BG1基极，另一端接振荡电容C2的正极，电阻R7的一端接BG2基极，另一端接振荡电容C3的正极，振荡线圈B2的初级一端接直流中性点，另一端输出高频电流到高频镇流电器3。振荡线圈B2一组次级的一头接电容C2的负极，另一头接直流中性点，B2另一组次级的一头接电容C3的负极，另一头接直流电源的负极，补偿电容C4一头接直流中性点，另一头接直流电源的负极或正极。

高频镇流器3是由预热电感L1，镇流电感L2，谐振电容C5，电解电容C6、C7开路检测线圈B3，短路检测线圈B4，输出控制继电器J2的触头J2a所组成，其中交流滤波电容C6、C7的负正极相接，并作为整机输出的一端。C6的正极接直流电源正极，C7的负极接直流电源的负极，预热电感的一端接B2的初级的输出端，谐振电容的一端及开路检测线卷B3初级的一头同时接在L1的初级另一端与高频镇流电感的一端相接并引出作为整机输出的另一端，谐振电容的另一端接短路检测线卷B4初级的一端连接，B4初级的另一端C6、C7的串联点，两种检测线圈次级的一端相连并接到控制部份的低压直流负极，另一端输出控制信号。

电源控制电路4由二极管D11-D16，反相器A1、A2、A3，稳压二极管DW2，三极管BG3，电阻R8-R14，电容C8-C10，继电器J1所组成，其中过电压检测电路由整流二极管D11，降压电阻R8，取样电阻R9相串联，并接在市电两端，取样出的直流过压信号经电解电容C8滤波，送进反相器A1输入端，反相器A1输出端接混合二极管D13的负极，电源检测电路是将整流二极管D12、降压电阻R10，取样电阻R11相串联，一端接在继电器触头J1a上，另一端接公共端，取样信号经滤波电容C9，稳压二极管DW2稳压，延时电阻R12一端接取信号输出，另一端接延时电容C10的正极，放电二极管D14并联在R12两端，其正极接延时电容端，延时电容负极接公共端，C10正端接混合二级管D16的正极，D16的负极与混合二级管D15的负极、D13的正极相接并接反相器A2的输入端，混合二极管D15的正极接开路检测信号。反相器A2的输出端接反相器A3的输入端，同时通过串联反馈电阻R13接反相器A1的输入端。反相器A3的输出端经串联的限流电阻R14接开关三极管BG3的基极，BG3的发射极接公共点，电源控制继电器J1的线包一端接BG3集电极，另一端接低压直流电源，保护二极管D16并联在J1线包两端。

输出控制电路5由二极管D18-D22，稳压二极管DW3，三极管BG4，反相器A4、A5、A6，电阻R15-R18，电解电容C11、C12、C13，继电器J2所组成。从开路检测线圈B3次级取出的信号经D17整流，C11滤波、DW3稳压，放电电阻R15并联在取样整流后的直流信号两端，延时电阻R16的一端接C11的正极，另一端接延时电容C12的正极，并接反相器A4的输入端，反相器A4的输出端与门二级管D20的正极相连接，放电二极管D18与R16并联。从短路检测线图B4次级取出的信号经D19整流，C13滤波，R17取样输入反相器A5的输入端，反相器A5的输出端与门二极管D21的正极相连，反相器A6的输入端与D20、D21的负极相连，反相器A6的输出信号经串联的限流电阻R18送到开关三极管BG4的基极，输出控制继电器的线包J2的一端接BG4的集电极，另一端接未稳压的直流低压正极，保护二极管D22并接在J2线包两端。

该电子镇流器能应付多种突发情况，具有多种保护功能。若一切正常，市电输入后，有电信号经J1a常闭点送进D12整流，经DW2稳压，经R12、C10延时约一分钟左右，反相器A2输入为正，输出为0，反相器A3输出为高电平，开关三极管BG3导通，J1吸合，J1a的常开点闭合，D1-D4得电工作，由于C1的蓄能及J1的惰性，能保留J1继续短时保持吸合，高频振荡部分工作，其输出高频经串联谐振电路L1，C5产生高压，点燃钠灯，其电流经开路检测线圈B2流过钠灯产生预热电流。B2检测出的信号经D17、C11，整流滤波，再经二极管D15加到A4的输入端，至此J1吸合，保证本机正常工作。D17、D11的正常信号经R16、C12延时1分钟左右(即钠灯放电管已预热至一定高温后)反相器A4输出为低电平，同时短路检测线圈B4的信号经D19、C13整流加到反相器A5的输入端，A5输出低电平，当A4与A5的输出均为低压电平时，反相器A6的输入为低电平，则A6的输出为高电平，BG4导通，J2吸合，J2a触头闭合，正常的工作电流经L2加到钠灯，使其正常发光。

当市电电压过高时，反相器A1输出为低电平，则A2输入为低电平，导致J1不吸合，镇流器停止工作。保护了自身及钠灯的安全。

当市电有故障或电压突变引起灯自熄时，因电源控制电路的一分钟延时作用，保证钠灯的通断有半分钟以上的间断时间，使气体放电管能得到足够的冷凝时间，不致损坏。

当钠灯损坏或未装灯泡等属负载情况时，因开路检测线卷B3初级没有电流通过，J1继电器每隔一分钟吸合100ms以下时间，即整机每分钟工作100ms时间，能长期工作，不致损坏。

当灯头或灯头连线，即所谓输出短路时，短路检测线卷B4无电流通过，A5输出一直为高电平，A6一直为低电平，BG4一直不导通，J2一直不吸合，本机只有少量的预热电流流向短路负载，能长期安全工作。

自耦变压器B1采用升压作用有二个。第一，因为B1为小功率变压器，其内阻较大，其引入能防止通电瞬间，因电容C6、C7的电压为零，此时若电源内阻过小，则巨大的起始电流将瞬间烧毁整流管D1-D4，B1的引入，此时升压部分线圈等于在电源上串联了一个电感，限制了起始充电电流，保护了二极管D1-D4，第二种作用应钠灯电压接近1／2市电电压，经B1少量升压也大大提高了其差值，因此就提高了高频振荡器的输出电压，也就可以增加L1、L2的感抗值，减少了钠灯在电源电压少量变比时的大幅度电流变化，改善其电压适应性。

DW2、DW3的作用是保证延时时间的适当精确性。

R13的作用是加强过压保护电路工作时的稳定性。

C4的作用是补偿L1、L2的电感，使振荡器的负载接近纯电阻。

D7、D8的作用起阻尼用，保护BG1、BG2。

C6、C7的作用：降低造价，两只低电压的电解电容价格比一只高一倍电压，同样容量的电解电容更低，况且目前厂家未生产500伏电解电容，而400伏电解电容当电源超过260V时，立即击穿，工作不可靠，而2只250伏的电解电容串联可安全工作到300伏以上，并且串联后产生中性点，省下了一只输出隔直电容器。

BG1、BG2的选用由钠灯功率决定，大功率时选用大电流大功率管，或用多个三极管并联取代BG1、BG2。

由上述可知，本实用新型结构设计合理，能在恶劣环境下工作，且具有可靠性高，节能，重量轻，成本低等特点。

Claims (7)

1、一种高压钠灯电子镇流器，其特征在于它是由电源电路[1]、高频振荡器[2]、高频镇流器[3]、电源控制电路[4]、输出控制电路[5]所构成。

2、根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所说的电源电路[1]是由变压器[B1]、整流二极管[D1-D4]、[D5]和[D6]、电阻[R1]、电容[C1]、稳压二极管[DW1]、电流控制继电器[J1]触头[J1a]所构成。

3、根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所说的高频振荡器[2]是由三极管[BG1]、[BG2]，二极管[D7-D10]，电阻[R2-R7]，电容[C2]、[C3]、[C4]，振荡线圈[B2]所构成。

4、根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所说高频镇流器[3]是由预热电感[L1]，镇流电感[L2]，谐振电容[C5]，电容[C6]、[C7]，开路检测线圈[B3]，短路检测线圈[B4]，输出控制继电器[J2]触头[J2a]所构成。

5、根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所说的电源控制电路[4]是由二极管[D11-D16]，反相器[A1]、[A2]、[A3]，稳压二极管[DW2]，三极管[BG3]，电阻[R8-R14]，电容[C8-C10]，继电器[J1]所组成。

6、根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所说的输出控制电路[5]是由二极管[D18-D22]，稳压二极管[DW3]，三极管[BG4]，反相器[A4]、[A5]、[A6]，电阻[R15-R18]，电容[C11-C13]，继电器[J2]所组成。

7、根据权利要求1所述的高压钠灯镇流器，其特征在于上述元件和电路组装成一盒体。

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