CN2445543Y

CN2445543Y - 一种无电极放电灯的高频电子镇流器

Info

Publication number: CN2445543Y
Application number: CN 00208480
Authority: CN
Inventors: 任文华
Original assignee: Xu Jiqiong
Current assignee: Xu Jiqiong
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2001-08-29
Anticipated expiration: 2010-04-20

Abstract

本实用新型涉及放电灯的高频电子镇流器。它由镇流器盒和设在盒腔内的电路装置组成,外接负载线圈,其中包括:输入滤波电路,慢升压整流电路,定压触发电路,无源滤波电路,半桥式变换器电路,将电网交流变换成高频交流,为灯负载提供高频电磁场能量。通过慢升压和定压触发的电路设计,解决了低成本条件下变换电路的安全启动问题,使电路装置的结构简化,更加趋于合理。尤其适用于无电极荧光灯的高频电子镇流器的更新。

Description

一种无电极放电灯的高频电子镇流器

本实用新型涉及放电灯的控制装置。

本发明人在《照明工程学报》(1999年3月，第10卷，第一期，P12)上提出了“用于无电极荧光灯的高频电子镇流器的研究”一文，介绍了主题装置的基本原理，该镇流器由壳体和电路装置组成，其中电路装置主要包括有滤波电路、整流电路、正反馈变换器、DC-AC变换器(逆变)电路和匹配输出电路。相对而言，上面的正反馈变换器电路结构较为复杂，可靠性较差，存在进一步优化的余地。

本实用新型的目的是要提出一种经过改进的无电极放电灯的高频电子镇流器。利用所采用的慢升压整流电路、无源滤波电路和定压触发电路，从整体上简化结构，降低成本，改善低压启动性能，进一步提高工作的可靠性。

本实用新型装置的无电极放电灯的高频电子镇流器，由镇流器盒和设在盒腔内的电路装置组成，外接负载线圈，其特征在于所说的电路装置包括：

1)、一个输入滤波电路，由电感元件和跨接在它两端的滤波电容组成，用于滤除输入噪音和高频干扰信号；

2)、一个慢升压整流电路，由桥路和并接于整流二极管上的升压电容C₃组成，用于输出直流电压；

3)、一个定压触发电路，由分压电阻R₂、R₃，储能电容C₄和双向触发二极管ST组成，双向触发二极管ST的一端接在分压电阻的中点，另一端接到耦合变压器T的线圈上，分压电阻的中点还接有连接到变换器电路装置三极管VT₂集电极的单向放电通路；

4)、一个无源滤波电路，由高频滤波电容C₅，低频滤波电容C₆、C₇和二极管VD_a、VD₇、VD₈组成，用于滤波和功率因素校正，嵌接在直流供电电路中；

5)、一个半桥式变换器电路，主要由三极管VT₁、VT₂、耦合变压器T、电感线圈L₅、和电容C₈、C₉、C₁₀组成，触发电路的输出端与耦合变压器的T相接，产生的高频振荡信号经匹配网络输送给负载线圈L₆，为灯负载提供高频电磁场能量。

所说的升压电容C₃的容量为低频滤波电容C₆或C₇容量的1/5～1/1000。

本实用新型具有以下的积极效果

1)、实现了供电电源的高频变换，为无电极放电灯提供工作了有效而又必要的高频电磁场能量；

2)、它保留了开关电源小型化、高效化的特点；

3)、由于采用了升压电容C₃，把直流工作电压在变换器启动工作前提高到某一较高的值，有效地配合了定压触发电路的设置，为变换器的安全启动创造条件，也使电路得到简化，有利于降低成本；

4)、定压触发电路的设置为变换器电路的安全启动提供了可靠的保证。

5)、无源滤波电路有利于提高线路的功率因素，使电子镇流器的功率因素维持在较高的水平上。

以下结合实施例及附图作进一步的说明：

图1是现有技术的电路原理框图。

图2是本实用新型的电路结构原理图。

图3是本实用新型的实施例之二。

参见图1，上述现有技术公开的无电极荧光灯高频电子镇流器的电路，如原理框图所示，通常由输入滤波电路、整流电路、变换器电路和匹配输出电路组成，其中变换器电路部分采用了IC模块电路进行相位校正，因此功率因素较高，该电路使输出电路按照功率要求和零电压开关工作的要求为荧光灯负载提供电埸能量。如图虚框所示：Ⅰ是输入滤波电路，Ⅱ是整流电路，Ⅲ是正反馈变换器，Ⅳ是逆变器电路，Ⅴ是LC匹配网络电路，然后经激励线圈耦合到等离子体灯负载上。其实测的技术参数表明：输入功率为125.6w，中心频率为2.02MHZ，启动时间＜0.5秒，功率因素为0.982，发光效率为58.31m/W，品质良好，但变换电路中的IC模块(MC34262)的使用明显增加了商业成本。

图2是本实用新型的电路结构原理图。如图示设在壳腔内的电路装置可分为五个部分(虚线框表示)，包括：1)、一个输入滤波电路，由电感元件L₁和跨接在它两端的滤波电容C₁、C₂组成，用于滤除输入噪音和高频干扰信号。输入端外接交流电网，图中FU为保险丝，R₁为热敏电阻，用作限流。2)、一个慢升压整流电路，由桥路和并接于整流二极管上的升压电容C3组成，用于输出直流工作电压。3)、一个定压触发电路，由分压电阻R₂、R₃，储能电容C₄和双向触发二极管ST组成，接在直流输入网络之中，其输出端接往耦合变压器的初级线圈或次级线圈上；为了保护双向触发二极管，使其启动后不再触发，分压电阻的中点接有连接到变换器电路装置三极管VT₂集电极的通路，通过二极管VD₅单向导通放电。慢升压整流电路和定压触发电路配合，解决了半桥式变换器电路的安全启动问题；4)、一个无源滤波电路，由高频滤波电容C₅，低频滤波电容C₆、C₇和二极管VD₆、VD₇、VD₈组成，用于滤波和功率因素校正，嵌接在直流供电电路中。该电路属于常规的具有功率调整功能的逐流滤波电路；5)、一个半桥式变换器电路，主要由三极管VT₁、VT₂、耦合变压器T、电感线圈L₅、和电容C₈、C₉、C₁₀，组成，触发电路的输端与耦合变压器T相接，产生的高频振荡信号经匹配输送负载线圈L₆，为灯负载提供高频电磁场能量。图中二极管VD₉、VD₁₀、VD₁₁、VD₁₂，对应相接分别接在L₃、L₄上，作双向稳压之用。

以下简述其工作过程：镇流器一般为盒状，可以独立设置，也可以作为灯体上的控制部件与灯管相结合，组成一体。电网电源从1、2两端点接入，负载线圈接于3、4两端点输出。输入电源电压先经输入滤波电路滤波，消除输入噪音和高频干扰；再进行桥式整流，由升压电容C₃提升输出电压：无源滤沮电路对输入电流进行滤波，并进行功率因素校正；所输入的直流电压经分压电阻R₂、R₃分压后对储能电容C₄充电，当C₄两端的电压达到双向触发二极管ST的触发电压时，触发管触发工作；触发电路导通后，使后面变换器电路中的三极管VT₁、VT₂开始工作，产生高频自激振荡。由于三极管VT₂的导通，使得由二极管VD₅构成的放电通路随着振荡实现周期性的放电，使双向触发二极管ST的触发端无法再次上升到额定的触发电压值，维持电路的稳定工作。自激振荡产生的高频电流最后经过由电感L₅、电容C₈、电容C₉构成的匹配输出电路输往负载线圈L₆，为放电灯一荧光灯负载提供工作用的电磁埸能量，供电离启动和维持工作之用。

图3给出了与图2变换器电路略有不同的实施例，其中双向触发二极管ST的输出端连接耦合变压器T的次级线圈上。它仍能保证自激振荡的正常工作，并保留定压触发电路的触发特性。

按照本实用新型技术方案的启示，本领域的技术人员可以获得不同的实施例。

如图2实施例的一项设计，其技术结构参数为：

输入交流电压为160V

取升压电容C₃=1μF分压电阻R₂=2MΩ分压电阻R₃=240KΩ

滤波电容C₆=C₇=150μF储能电容C₄=0.022μF

双向触发二极管的触发电压V_ST=32V电感L₅=22μH

电容C₈=27P电容C₉=470P电容C₁₀=3000P

工作频率为2.5MHZ

输出功率P=125W

功率因素＞0.9

启动时间＜1.0秒

Claims

1、一种无电极放电灯的高频电子镇流器，由镇流器盒和设在盒腔内的电路装置组成，外接负载线圈，其特征在于所说的电路装置包括：

1)、一个输入滤波电路，由电感元件(L₁)和跨接在它两端的滤波电容(C₁、C₂)组成，用于滤除输入噪音和高频干扰信号；

4)、一个无源滤波电路，由高频滤波电容C₅，低频滤波电容C₆、C₇和二极管VD₆、VD₇、VD₈组成，用于滤波和功率因素校正，嵌接在直流供电电路中；

5)、一个半桥式变换器电路，主要由三极管VT₁、VT₂、耦合变压器T、电感线圈L₅、和电容C₈、C₉、C₁₀组成，触发电路的输出端与耦合变压器T的相接，产生的高频振荡信号经匹配输送给负载线圈L₆，为灯负载提供高频磁场能量。

2、如权利要求1所述的无电极荧光灯的高频电子镇流器，其特征在于所说的升压电容C₃的容量为低压滤波电容C₆或C₇的1/5～1/1000。