CN2428941Y

CN2428941Y - 它激式电子镇流器

Info

Publication number: CN2428941Y
Application number: CN 00230006
Authority: CN
Inventors: 骆武宁
Original assignee: NANNING MICRO-CONTROL HI-TECH Co Ltd
Current assignee: NANNING MICRO-CONTROL HI-TECH Co Ltd
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2001-05-02
Anticipated expiration: 2010-05-23

Abstract

本实用新型公开了一种它激式电子镇流器,它由包括整流电路、保护电路、逆变和功率输出电路,还包括起动及保护电源电路以及由多谐振荡器、单稳态电路、控制电源、自锁保护电路和驱动信号电路构成的厚膜电路。逆变和功率输出电路在厚膜电路的控制下工作,实现了两个驱动信号有了可靠死区的保证,以及在灯管出现异常状态时能自动关闭振荡器,保护开关管,可靠性高,成本低,各项技术指标均达国家标准。

Description

它激式电子镇流器

本实用新型涉及一种启亮荧光灯管的镇流器，尤其是电子镇流器。

现有的电子镇流器大多数由整流滤波电路、自激振荡电路、逆变和输出电路等构成。这一类电路的电子镇流器主要有二个不足之处：(1)电路中开关晶体管的驱动信号死区存在离散性较大的缺陷，容易造成开关管共态损坏。(2)电路中的元件较多，安装调试较困难，可靠性较差。另处，现有的少数高档电子镇流器中，采用进口的集成芯片，如有源滤波芯片IDA4817、L6560，以及专用驱动芯片IR2153等。这一类电子镇流器的技术指标较高，性能也不错，但由于其成本价格偏高，在作为发展中的我国较难推广应用。

本实用新型的目的是提供一种可靠性好、电路元件少和无开关管共态损坏的它激式电子镇流器。它的各项技术指标应达到国家有关的技术标准要求。

本实用新型由包括整流滤波电路、逆变功率输出电路，其特点在于还包括由多谐振荡器、单稳态电路、自锁保护电路和驱动电路构成的驱动信号厚膜电路。

上述电路构成的它激式电子镇流器，驱动信号厚膜电路的构成使电路元件大大减少，解决了开关管共态现象，从而提高了可靠性，加快了安装调试的速度，为降低成本作出了贡献。与其它部分电路的配合，使之在功率因数、异常状态保护等技术指标达到国标。

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

图1所示，是本实用新型的电路原理图。

图2所示，是厚膜电路结构原理图。

图3所示，是厚膜电路接线图。

在图1中，由电感L₁、L₂、电容C₁、C₅和整流二极管D₁～D₄构成整流滤波电路。其中在整流管D₁、D₂的阴极与整流管D₃、D₄的阳极之间输出直流电压供电路电源，电容C₅的正极接直流电源的正极，负极接直流电源的负极。由热敏电阻R₁和电阻R₂、R₃构成起动及保护电源电路。其中，电阻R₁与R₂并联后又与电阻R₃串联，电阻R₁、R₂一端接在直流电源的正极上，电阻R₃另一端接电源负极，电阻R₁与R₃的交接点与厚膜电路的脚5相接以供给厚膜电路电源。由开关管V₁、V₂、电容C₂、C₃、C₄、电感L₃、电阻R₈构成逆变和功率输出电路，其中开关管V₁的漏极接直流电源正极，源极与开关点V₂的漏极和电感L₃相接。开关点V₂的源极与直流电源的负极相接，电感L₃的另一端与灯管D脚4、变压器T₂的原边相接，电容C₂和电阻R₈并联后两头分别接灯管脚3、脚2。电容C₄、C₃串联后两头分别接直流电源的正极和负极。电容C₄、C₃的连接端与变压器T₂原边的一端和灯管脚1相连。变压器T₂的副边同名端接厚膜电路MC828的脚2，供给厚膜电路MC828电源及保护信号取样，变压器T₂副边的另一端接直流电源的负极。其中厚膜电路MC828是本企业的型号。该厚膜电路由多谐振荡器、单稳态电路、自锁保护电路、控制电源和驱动电路构成。厚膜电路MC828的脚3、4是驱动信号电路的输出端，分别接逆变功率输出电路的输入端变压器T₁原边的同名端和电阻R₆。

本它激式电子镇流器的工作原理为：交流220V电源从电感L₁、L₂处输入，经二极管D₁～D₄桥式整流及电容C₅滤波后得到较为平稳的直流电压，开关管V₁、V₂在厚膜电路MC828的控制下轮流导通，消除了开关管共态的现象。在一个工作周期内，正半波时开关管V₁导通，开关管V₁、电感L₃、灯管D、电容C₄与直流电源形成回路；负半波时，开关管V₂导通，开关管V₂、电感L₃、灯管D、电容C₃与直流电源形成回路。因此在灯管中就通过了高频交流电流，使灯管D发光。

自锁保护电路的作用是，在灯管电路异常状态(灯不亮、灯丝断)下，由采样变压器T₂，检测出输出灯管D回路的电压变化，并及时地将厚膜电路MC828的振荡电路关闭锁定，保护开关管不被过热损坏。

在图2中，是由多谐振荡器、单稳态电路、控制电源、自锁保护电路及驱动信号电路构成的厚膜电路MC828。其中，多谐振荡器由电容C₁₁、二极管D₂₁、D₂₂、电阻R₂₁、R₂₂和施密特触发器(反相)G₁构成。电容C₁₁的一端接地，另一端与二极管D₂₁的阴极、二极管D₂₂、D₂₃的阳极和触发器G₁的输入端相连。二极管D₂₂的阴极与电阻R₂₂一端相连，二极管D₂₁的阳极与电阻R₂₁一端相连，电阻R₂₁、R₂₂的另一端与触发器G₁的输出端C和触发器G₄输入端、电容C₁₂一端相连。其工作原理是：当施密特触发器G₁的输入端为低电平时，输出为高电平并通过电阻R₂₁和二极管D₂₁向电容C₁₁充电，随着充电过程的进行，输入端电压上升，当输入端电压上升到上限阀值电压V_T+时，施密特触发器G₁翻转输出低电平，电容C₁₁通过R₂₂放电，随着放电过程的进行，输入端电压又逐渐下降，当下降到下限阀值电压V_T-时，施密特触发器G₁又翻转输出高电平。如此周而复始，电路不停地振荡，在输出端所得到的就是接近矩形的脉冲，通过调节电阻R₂₁、R₂₂和电容C₁₁值的大小，即可改变振荡周期和输出脉冲的占空比，这是因为电容的充电和放电经过不同的电阻。调节时，电阻R₂₁、R₂₂的数值以输出脉冲高电平占空比低电平占空小2．4～3．6us为宜。

单稳态电路由电容C₁₂、C₁₃、施密特触发器(反相)G₂和G₃、电阻R₂₃、R₂₄构成。电容C₁₂的一端与电阻R₂₃、触发器G₂的输入端W相连，电阻R₂₃的另一端接控制电源+E_D，触发器G₂的输出端E与电容C₁₃相连接，电容C₁₃的另一端与电阻R₂₄和触发器G₃的输入端相连接，电阻R₂₄的另一端与控制电源+E_D相连接。触发器G₃的输出端G与晶体管P₃、P₄的基极连接。触发器G₄的输出端J与晶体管P₅、P₆的基极连接。

由施密特触发器G₂、G₃及其元件构成的单稳态电路其工作原理是相同的，现只描述G₂施密特触发器及其元件构成的单稳态电路的工作原理：稳态时，触发器G₁输出端C的电平V_C=E_D；触发器G₂输入端W的电平V_W=E_D，输出端E的电平V_E=0，来触发脉冲，电平V_W随着电平V_C负跳变到低电平时，施密特触发器G₂翻转，输出跳变为高电平，即V_E=E_D，随后电容C₁₂充电，电平V_W逐渐上升，当升高到上限阀值电压V_T+时，施密特触发器G₂又翻转到原来状态，电平V_E跳变为低电平。改变电阻R₂₃、电容C₁₂的数值，可调节暂稳态输出脉冲宽度T_W，脉宽T_W应在1．2～1．8us之间为宜。而由施密特触发器G₃等元件构成的单稳态电路的输出脉冲宽度应与多谐振荡器输出脉冲高电平部分宽度一致。触发器G₄在振荡器的驱动下不断翻转，与触发器G₃一起，输出驱动信号，使厚膜电路的驱动信号输出端3、4得到整形后的开关管驱动信号，经耦合变压器T₁、电阻R₆驱动逆变开关管V₁和V₂。请注意耦合变压器T₁的同名端接厚膜电路MC828的脚3。控制电源由变压器T₂、二极管D₂₅、D₂₇、电阻R₂₈、稳压管Z和电容C₁₅构成，二极管D₂₅、D₂₇的负极都接电阻R₂₈一端，二极D₂₇正极为厚膜电路的脚5，二极管D₂₅正极接变压器T₂副边同名端。电阻R₂₈的另一端接稳压管Z负极和电容C₁₅正极+E_D端，稳压管Z和电容C₁₅的另一端接公共端。在电容C₁₅的两端形成直流电源+E_D，供厚膜电路工作电能。

自锁保护电路由T₂变压器、二极管D₂₃～D₂₆、电阻R₂₅～R₂₇、电容C₁₄、施密特触发器(反相)G₅、G₆构成。保护变压器T₂的原边接在灯管D两端脚1、4上；副边一端接电源负极，即厚膜电路脚1，另一端同名端接二极管D₂₄、D₂₅的阳极，即厚膜电路脚2；二极管D₂₄的负极与电阻R₂₅的一端连接，电阻R₂₅的另一端与电阻R₂₆一端、电容C₁₄正极、二极管D₂₆的阴极和施密特触发器G₅的输入端Y相连接。电阻R₂₆、电容C₁₄的另一端接电源负极，二极管D₂₆的正极接电阻R₂₇一端，电阻R₂₇的另一端与施密特触发器G₆的输出端相连，触发器G₅的输出端与触发器G₆的输入端M、二极管D₂₃的阴极相连，二极管D₂₃的阳极与振荡器的触发器G₁的输入端相连接。

自锁保护电路的工作原理是：在正常工作状态下，变压器T₂的副边电压设为V_O，那么电容C₁₄上的电压V_Y是稳定的，其值比施密特触发器G₅的上限阀值V_T+电压小，因此触发器G₅的输出V_M是高电平，由于二极管D₂₃是反相接法，故阻断，多谐振荡器仍正常工作。当灯管出现异常状态时，其灯管两端电压使施密特触发器G₅的输入达到上限阀值电压V_T+，触发器G₅翻转，输出的电平V_M变为低电平，触发器G₆输出高电平，并通过电阻R₂₇、二极管D₂₆将触发器G₅的输入锁在高电平状态，使触发器G₅的输出维持在低电平状态。这时，二极管D₂₃处于正向电压下导通，将触发器G₁输入端和电容C₁₁电压钳位，破坏了多谐振荡器的振荡条件。因此开关管P₃～P₆的驱动信号消失，从而达到保护开关管的目的。

另外，变压器T₂通过二极管P₂₅串接到控制电源正极+E_D上，主要作用是当启动及保护用电源使镇流器起动后以提供控制电源电能。这是因为灯管两端的电压基本上是恒定的，从而保证保护电路不会误动作。信号输出电路由晶体管P₃～P₆构成，晶体管P₃、P₄的基极与触发器G₃的输出G相连，晶体管P₃、P₅的集电极接到控制电源+E_D上，晶体管P₄、P₆集电极接控制电源负极，晶体管P₃、P₄的发射极接在一起作为厚膜电路驱动信号输出端4，晶体管P₅、P₆的发射极接在一起作为厚膜电路驱动信号输出端3。

图3中，是厚膜电路MC828的实施接线图，它采用了六施密特触发器(反相)集成芯片CD40106构成多谐振荡器、自锁保护电路及单稳态电路。当然还可以采用TTL系列的六施密特触发器(反相)集成芯片74LS19，不管采用何种芯片，只要是采用了本电路结构的，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1．一种它激式电子镇流器，包括整流电路、保护电路和逆变功率输出电路，其特征在于还包括含施密特触发器(G₁)组成的多谐振荡器和两个施密特触发器(G₂、G₃)组成的两个串接的单稳态电路及自锁保护电路构成的驱动信号厚膜电路；其中，多谐振荡器的输出接两个串接单稳态电路的输入端，还通过一触发器接一路驱动信号输出电路的输入端，输入端通过二极管接自锁保护电路；两个串接单稳态电路的输出接另一路驱动信号输出电路的输入端。

2、根据权利要求1所述的它激式电子镇流器，其特征在于：厚膜电路中的自锁保护电路含施密特触发器(G₅、G₆)、二极管(D₂₃、D₂₆)、电阻(D₂₇)；其中，触发器(G₅)的输出端接触发器(G₆)的输入端，还通过二极管(D₂₃)与多谐振荡器的输入端连接；触发器(G₆)的输出端通过串联的电阻(R₂₇)和二极管(D₂₆)与触发器(G₅)的输入端连接。