CN2394401Y - 低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器 - Google Patents

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Abstract

一种低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器,包含桥式整流器,高频振荡器,第一辅助电源,其特征在于,电子镇流器还包含利用负载的部分高频电流产生直流补偿电压供给高频振荡器改善桥式整流器输入电流波形的第二辅助电源,该电源包含电容器和二极管,电容器的一端接于负载端,电容器的另一端与二极管的一端相连后接于桥式整流器输出电压的一端,二极管的另一端接于振荡器的供电端。该镇流器具有输出灯电流波峰比小和输入功率因数高的优点。

Description

低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器
本实用新型涉及高频电子镇流器，具体涉及一种低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器。
电子镇流器输入电流畸变的大小与电子镇流器的输入功率因数相关，输入电流的波形畸变越小，输入功率因数就越高。现有的无源类高功率因数电子镇流器，如逐流式或双泵式电子镇流器的输入参数只能达到IEC929和GB/T15144标准中的H类要求，不能达到低畸变的L类要求。而且逐流电路的灯电流波峰比还大于1.7。对于要求低畸变高输入功率因数的使用场合，上述已有技术达不到要求。
本实用新型为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器。
本实用新型的低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器，包含对电网电压进行桥式整流的桥式整流器，以所述桥式整流器输出电压为供电电压的高频振荡器，利用负载的部分高频电流产生两个辅助电压与所述桥式整流器输出电压叠加供给所述高频振荡器的第一辅助电源，其特征在于，
所述电子镇流器进一步包含利用负载的部分高频电流产生直流补偿电压供给所述高频振荡器以改善所述桥式整流器输入电流波形的第二辅助电源，所述第二辅助电源包含电容器和二极管，所述电容器的一端接于所述第一辅助电源与负载相连的负载端，所述电容器的另一端与所述二极管的一端相连后接于所述桥式整流器输出电压的一端，所述二极管串接在所述桥式整流器向所述高频振荡器供电的一端支路中且所述二极管的另一端接于所述振荡器的供电端。
按照上述本实用新型的技术方案，能以简单结构实现上述发明目的，即按照本实用新型构成的无源类电子镇流器具有低输出灯电流波峰比(＜1.7)和高输入功率因数(pf可达0.97～0.99)的优点。
下面结合附图详细说明本实用新型的较佳实施例。
图1是本实用新型一实施例的结构原理图，
图2是本实用新型上述实施例的具体结构电路图，
图3是本实用新型上述实施例的又一具体结构电路图，
图4(a)是已有技术中未接入第二辅助电源时的输入电压电流波形图，
图4(b)是本实用新型接有第二辅助电源时的输入电压电流波形图。
参见图1，图1是本实用新型实施例的结构原理图，其中第二辅助电源4为本实用新型的发明特征，给出了具体结构，其余部分来自已有技术，故用框图表示。由图1可见，本实用新型的低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器D，包含对电网电压VAC进行桥式整流的桥式整流器1，以桥式整流器1输出电压为供电电压的高频振荡器2，利用负载L即荧光灯管Lpl-Lpn的部分高频电流iL1产生两个辅助电压±ΔV与桥式整流器1输出电压VDC’叠加供给所述高频振荡器2的第一辅助电源3。负载L是一个或多个并联连接的荧光灯管支路，各荧光灯管支路由各荧光灯管Lpl-Lpn两端的一灯丝端串接一镇流电感L31-L3n和跨接在所述荧光灯管两端的另一灯丝端间的启辉电路C11-C1n构成，并跨接在高频振荡器2的输出端与第一辅助电源3的负载端O4之间。电子镇流器D进一步包含利用负载L的另一部分高频电流iL2产生直流补偿电压与桥式整流器1输出电压VDC’叠加供给高频振荡器2以改善桥式整流器1输入电流波形的第二辅助电源4，第二辅助电源4包含电容器C5和二极管D5，电容器C5的一端接于第一辅助电源与负载相连的负载端O4，电容器C5的另一端与二极管D5的正端相连后接于桥式整流器1输出电压的正端+，二极管D5串接在桥式整流器1向高频振荡器2供电的正端+支路中且二极管D5的负端接于振荡器2的正供电端S+。
在上述实施例中，高频振荡器2是一种半桥式对称振荡器，采用了两个n-p-n三极管组成。若采用p-n-p三极管组成或采用其它类型振荡器需负电压供电时，所述二极管D5的负端应与电容器C5的另一端相连后接于桥式整流器1输出电压的负端-，二极管D5应串接在桥式整流器1向高频振荡器2供电的负端-支路中且二极管D5的正端接于振荡器2的负供电端S-。
第一辅助电源3利用负载即荧光灯管L的部分高频电流iL1产生两个辅助电压±ΔV与桥式整流器1输出电压VDC’叠加供给所述高频振荡器2以改善高频灯电流iL的波峰比，使波峰比CFi＜1.7。这属已有技术范畴，故这里不再赘述。
此外，在电网与桥式整流器1之间可接有滤波器5用于滤波、抗干扰和隔离，在振荡器2的输出可接有异常保护电路6对该振荡器2进行控制，在荧光灯出现灯不启动、整流效应或启辉电路短路等呈低阻特性的异常情况下对电子镇流器实施保护。这些特征也属于已有技术范畴，这里不再赘述。
本实用新型的关键在于增加了第二辅助电源4，以改善桥式整流器1的输入电流的波形提高输入功率因数，其原理参见图4(a)和图4(b)加以说明，其中uλ是桥式整流器1的输入电压。图4(a)是未接入第二辅助电源4时桥式整流器1的输入电流电压的波形图，其中输入电流i入呈“镘头”状，在0°，180°，......等处有25°～～30°的间断，这样的波形通过分析、积分，其功率因数Pf只能达到0.93～0.95之间，其谐波总量THD为0.3左右，其中三次谐波虽然在0.37λ以下，但也在0.28～0.34λ之间，只能达到H类的要求。
参见图4(b)，该图显示了本实用新型的第二辅助电源4对桥式整流器1输入电流i入波形的改善情况。由于第二辅助电源4中的电容C5把来自负载端(即荧光灯管的一端)O4的高频灯电流的一部分iL2经过第二辅助电源4中的二极管D5再整流在对应于桥式整流器1输入电流i入的间断处加上一个小直流电压的补偿电压，使供电直流得到提高，波峰系数变小(当输入电压uλ＝220V时，第一辅助电源4可提供约20～25V的补偿电压)，同时，在灯电流的负半周通过桥式整流器1向其输入端提供一个反向电流，从该输入端看等效于流入一个正向电流，从而消除了输入电流i入的间断使波形得到改善，使i入近似为正弦波，提高了功率因数Pf，使Pf达0.97～0.99，使THD＜0.2，3rd＜30λ，5rd＜0.07，7rd＜0.05，9rd＜0.03，11～39rd＜0.02。因此，按照本实用新型的电子镇流器，其输入输出参数可达L类要求。
现在回到图1，由于第二辅助电源4的作用，使从桥式整流器1的输入端看，整个电子镇流器D相当于一个“纯电阻”，故这样的电子镇流器D可与串接在电网间的普通白炽灯用可控硅调光器7构成可调光的电子镇流器，能够消除调光时的荧光灯的闪烁现象。
参见图2，这里给出了本实用新型一实施例的具体线路图。其中，互感元件L1、电容C6和C7构成图1中滤波器5；二极管D6～D构成桥式整流器1；三极管Q1、Q2、二极管D10～D12、电阻R1～R6、电感L2、L42、L43、L31～L3n及电容C8～C9组成高频振荡器2；荧光灯Lpl～Lpn为电子镇流器的负载；电容C1～C4、二极管D1～D4构成第一辅助电源3；电容C5和二极管D5构成第二辅助电源4。
参见图3，这里给出了本实用新型电子镇流器的又一具体线路图。其中，三极管T3、二极管D12、触发二极管D18、电阻R12～R15和电容C10～C11构成图1中异常保护电路6。
由图2、图3可见，具体已有技术的线路可有种种变化，某个特定的具体线路不能作为对本实用新型的限定。本实用新型的电子镇流器应由所附权利要求书所确定的范围加以限定。

Claims (5)

1.一种低灯电流波峰比的高功率因数电子镇流器，包含对电网电压进行桥式整流的桥式整流器，以所述桥式整流器输出电压为供电电压的高频振荡器，利用负载的部分高频电流产生两个辅助电压与所述桥式整流器输出电压叠加供给所述高频振荡器的第一辅助电源，其特征在于，
所述电子镇流器进一步包含利用负载的部分高频电流产生直流补偿电压供给所述高频振荡器以改善所述桥式整流器输入电流波形的第二辅助电源，所述第二辅助电源包含电容器和二极管，所述电容器的一端接于所述第一辅助电源与负载相连的负载端，所述电容器的另一端与所述二极管的一端相连后接于所述桥式整流器输出电压的一端，所述二极管串接在所述桥式整流器向所述高频振荡器供电的一端支路中且所述二极管的另一端接于所述振荡器的供电端。
2.如权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于，所述负载是一个或多个并联连接的荧光灯管支路，所述各荧光灯管支路由荧光灯管两端的一灯丝端串接一镇流电感和跨接在所述荧光灯管两端的另一灯丝端间的启辉电路构成，并跨接在所述高频振荡器的输出端与所述第一辅助电源的负载端之间。
3.如权利要求1或2所述的电子镇流器，其特征在于，所述镇流器进一步包含接于所述电网与所述整流器之间用于滤波和隔离的滤波器。
4.如权利要求3所述的电子镇流器，其特征在于，所述镇流器进一步包含利用所述振荡器的输出对所述荧光灯管的异常进行异常保护的异常保护电路。
5.如权利要求4所述的电子镇流器，其特征在于，在所述滤波器输入端的任一端与电网之间可串接有对所述荧光灯管调光的可控硅调光器。
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