CN2428849Y - 谐振启动节能型电抗镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种谐振启动节能型电抗镇流器,它能有效地一次,快速启辉日光灯管并能提高功率因数。本实用新型包括电容器和电抗线圈,电抗线圈为由多绕组构成的非线性耦合线圈,包括谐振、镇流绕组和主镇流绕组以及灯丝绕组,电容器与谐振、镇流绕组串联连接并和电源共同组成串联谐振电路,谐振、镇流绕组与主镇流绕组和灯丝绕组串联连接。

Description

谐振启动节能型电抗镇流器

本实用新型涉及一种日光灯镇流器，尤其是涉及一种日光灯谐振启动节能型电抗镇流器。

背景技术中，现有的日光灯镇流器主要采用电感式镇流器和电子节能镇流器。电感式镇流器由绕在硅钢片铁芯上的电感线圈构成，在启动时配合启辉器产生瞬时高压启辉日光灯管，正常工作时限制灯管电流，即起镇流作用。电感式镇流器由于镇流器与灯管构成串联分压电路，使大部分能量损耗在镇流器上，因而效率低，一般小于49％。另外，电感式镇流器启辉时间长，一般不能一次启辉，影响启辉器和灯管的使用寿命。电子节能镇流器采用电子线路或模块，对输入电压进行AC-DC-AC变换，并利用脉宽调制技术稳定灯管电流，即电子镇流作用。电子节能镇流器采用的电子器件多而且工作在高电压、大功率状态，工作可靠性差，容易损坏。另外，由于故障时不便修复的原因，使其成为一次性使用灯具，如镇流器和灯管一体化节能灯，价格偏高，经济性差。

本实用新型的目的在于克服了上述背景技术中的不足之处，提供一种谐振启动节能型电抗镇流器，它能有效地一次、快速启辉日光灯管并能大幅度地提高功率因数。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术解决方案如下：

一种谐振启动节能型电抗镇流器，其特殊之处在于：包括电容器和电抗线圈，电抗线圈为由多绕组构成的非线性耦合线圈，包括谐振、镇流绕组和主镇流绕组以及灯丝绕组，电容器与谐振、镇流绕组串联连接并和电源共同组成串联谐振电路，谐振、镇流绕组与主镇流绕组和灯丝绕组串联连接。

上述灯丝绕组可包括公共灯丝绕组；

上述主镇流绕组和灯丝绕组可以是两组，每组之间并联连接。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3和图4为本实用新型工作时的等效电路图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述：参见图1，安装底板12上设有谐振、补偿电容9和电抗线圈10，安装底板左侧为输入接线柱8，右侧为输出接线柱11。参见图2，包括电容器C1和电抗线圈，电抗线圈为由多绕组构成的非线性耦合线圈，包括谐振、镇流绕组L1和主镇流绕组L2以及灯丝绕组L3和L4，电容器C1与谐振、镇流绕组L1串联连接并和电源共同组成串联谐振电路，谐振、镇流绕组L1与主镇流绕组L2和灯丝绕组L3、L4串联连接。电容器C1有两个作用：灯管启辉前与谐振、镇流绕组L1构成串联谐振电路，以产生启动高压和灯丝预热电流；正常工作时实现功率因数补偿。本实用新型在实际使用时，既可单管启动，也可双管或多管启动，如需双管启动，可把灯丝绕组L4作为公共灯丝绕组，另外增加主镇流绕组L5和灯丝绕组L6，主镇流绕组L5与灯丝绕组L6串联后并接在主镇流绕组L2端。实际工作时，在同样预热和启动高压的条件下，任一灯管启辉后，该支路的瞬态电流将通过耦合作用影响并迅速启辉另一灯管。图中所示灯管的灯丝电阻R_H*，灯管的等效负载电阻为R_L*。现以单管启动为例，启动时，由谐振、镇流绕组L1、电容器C1和电源共同组成串联谐振电路，谐振频率 $f_0=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L1C1}}$ ，谐振电压U₀=U_C1=U_L1=Q．V_AC $(Q\≈\sqrt{\frac{L1}{C1}}>>1),$ 将在初级回路形成启动高压和大电流，由于耦合作用，在次级灯丝烧组L3和L4回路产生较大的灯丝预热电流。同时，在主镇流绕组L2上产生的互感电压为 $U_{L2}=M\frac{\mathrm{dil}}{\mathrm{dt}}$ ，由于谐振、镇流绕组L1与主镇流绕组L2为正向串联连接，且在启辉前，等效在端点4和端点5的灯管负载R_L1相当于开路，因此点3处的电压更高，其值为U₃=U_L1+U_L2= ${\mathrm{QV}}_{\mathrm{AC}}+M\frac{\mathrm{dil}}{\mathrm{dt}}$ ，如果忽略U_L3和U_L4的影响，则点3处的电压即为灯管的启动高压。参见图3和图4，图3和图4为忽略灯丝影响正常工作时的等效电路图。灯管启动后，灯管的等效负载电阻R_L1减小，与主镇流绕组L2串联后呈感性阻抗，并联在电容器C1两端，破坏了启动前的谐振状态，并与谐振、镇流绕组L1形成阻抗分压电路。参见图4，电容器C1支路的容性电流与灯管支路的感性电流存在相差，其矢量和 $\stackrel{\•}{I_{C1}}-\stackrel{\•}{I_{C2}}=\stackrel{\•}{I_{L1}}=\stackrel{\•}{I}\stackrel{\•}{V_{\mathrm{AC}}}$ 减小，即利用电容器C1的移相作用，达到提高功率因数的目的。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下：

1、能有效地一次，快速启辉日光灯管，启辉时间小于1．6秒，并能大幅度地提高功率因烽，功率因数大于80％，节能效果明显，生产成本和使用成本均较低，性能完善，使用方便，是现有镇流器的换代产品。

2、结构简单，可靠性高，能适应各种恶劣工作环境，使用寿命长。

3、具备双管或多管启动功能，不但安装方便，而且节约了铜、铁耗材，使生产成本和使用成本降低。

Claims (3)

1、一种谐振启动节能型电抗镇流器，其特征在于：包括电容器C1(9)和电抗线圈(10)，电抗线圈(10)为由多绕组构成的非线性耦合线圈，包括谐振、镇流绕组L1和主镇流绕组以及灯丝绕组，电容器C1(9)与谐振、镇流绕组L1串联连接并和电源共同组成串联谐振电路，谐振、镇流绕组L1与主镇流绕组和灯丝绕组串联连接。

2、根据权利要求1所述的谐振启动节能型电抗镇流器，其特征在于：所述灯丝绕组包括公共灯丝绕组。

3、根据权利要求2所述的谐振启动节能型电抗镇流器，其特征在于：所述主镇流绕组和灯丝绕组为两组，每组之间并联连接。

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