CN2490787Y - 高性能电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
一种高性能电子镇流器,包括整流器、逆变器及整形电路,特征是:该整形电路是有源整形电路,是由集成驱动器、高频脉冲变压器、场效应管、储能电容、取样电路所组成的,其中:整流器的正输出端接集成驱动器的电源输入脚,集成驱动器的触发信号输出脚接场效应管的栅极,场效应管的漏极接高频脉冲变压器的初级,源极接电源负,高频脉冲变压器初级的另一端接电源正,漏极与高频脉冲变压器的连接点经整流二极管接逆变器。优点是:节省能源、提高效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子镇流器。
背进技术
荧光灯在我国有着非常广阔的市场，每年需求量约4亿支以上，目前荧光灯所用的镇流器有两种，一种是电感式，另一种是高频电子式(又称电子镇流器)。电感式镇流器是由铁芯、铜线绕制而成，要消耗大量铜铁材料，要配有相应的启动器，在性能上，存在谐波大、噪声大、重量大、功率因数低、启动慢、电压低或温度低时无法启动的缺点。现有的电子镇流器克服了电感式镇流器的许多不足，具有重量轻、启动快、无噪音、成本低、节能等优点，但仍存在性能不稳定、功率因数低、谐波大、频闪高、寿命短及与荧光灯参数不匹配，降低了荧光灯的使用效果。
现有电子镇流器如图1所示，是由整流器1、逆变器2所组成，并具有整形、启动、谐振、预热及异常保护四个部分。其中整流器1的输入端接电源，其输出接逆变器2，交流220V50周的市电经整流成直流，经逆变器2将直流变成20KHz-30KHz高频高压用作荧光灯电源。由于逆变后的高频交流中包含有多种的谐波成份，因而造成功率因数低、谐波大、频闪高、寿命短及与荧光灯参数不匹配的问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题，是针对现用电子镇流器的上述不足，而提供一种低谐波、高功率因数的高性能电子镇流器。
本实用新型的上述技术问题是由如下技术方案来实现的。
一种高性能电子镇流器，包括整流器、逆变器及整形电路，其特征在于：该整形电路是有源整形电路，该有源整形电路是由集成驱动器、高频脉冲变压器、场效应管、储能电容、取样电路所组成的升压开关稳压电路，且该整形电路接于整流器与逆变器之间，其中：整流器的正输出端接集成驱动器的电源输入脚，集成驱动器的触发信号输出脚接场效应管的栅极，场效应管的漏极接高频脉冲变压器的初级，场效应管的源极接电源负，高频脉冲变压器的初级的另一端接电源正，场效应管的漏极与高频脉冲变压器的初级的连接点经整流二极管接逆变器，该整流二极管与电源负端之间还接有储能电容及由分压电阻所构成的取样电路，该取样电路的取样信号接集成驱动器中的误差放大器的反相端。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容：
所说的集成驱动器的型号是MC34261或MC34262。
上述场效应管的工作频率为35-50KHz。
本实用新型的优点在于：
1、采用了有源滤波电路，具有低谐波和高功率因数的性能。
2、无频闪。
3、工作范围宽，100-250VAC均可正常启动工作。
4、输出功率与工作电压无关，具有恒功率输出特点。
5、具热有启动电路可延长灯管寿命。
6、具有异常保护电路，符合安全标准要求。
附图说明
图1是现有荧光灯电路图。
图2是本实用新型的电路图。
图3是本实用新型的源整形电路采用型号为MC34261集成驱动器的具体电路图。
图4是图3中的主要接点的电压、电流及场效应管开关时间图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型提供的电子镇流器，包括整流器1、逆变器2及整形电路3。该整形电路3是有源整形电路，该有源整形电路是由集成驱动器IC、高频脉冲变压器T、场效应管Q、储能电容C4、取样电路Y所组成的升压开关稳压电路，且该整形电路接于整流器1与逆变器2之间，其中：整流器1的正输出端接集成驱动器IC的电源输入脚8脚；集成驱动器IC的触发信号输出脚7脚接场效应管Q的栅极；场效应管Q的漏极接高频脉冲变压器T的初级，源极接电源负；高频脉冲变压器T的初级的另一端接电源正；场效应管Q的漏极与高频脉冲变压器T的初级的连接点经整流二极管D接逆变器2，该整流二极管D与电源负端之间还接有储能电容C及由分压电阻R1、R2所构成的取样电路Y；该取样电路Y的取样信号接集成驱动器IC中的误差放大器的反相端，即接集成驱动器IC的1脚。
在图3所示具体实施例中，所说的集成驱动器的型号是MC34261或MC33261。一般整形电子镇流器由五部分电路组成，分别是整形、启动、谐振、预热及异常保护。而本实用新型的特别之处就是在于第一部分(有源整形)，而后几部分与普通无源整形电子镇流器大同小异，姑不详述，现将整形部分工作原理详述如下：
本实用新型的电子镇流器与普通的镇流器不同之处是，它在前端采用了有源整形技术，从而使的镇流器的各种性能有了很大的提高。功率因数在0.99以上；总谐波含量小于10％；而且电压利用率高，从110V到250V均可正常启动。恒功率输出是其最大的特点。
该有源整形电路主要是由MC34261集成驱动器芯片IC，配以场效应管Q等外围电路构成的升压开关稳压电路，又称AC/DC交换器。具有三方面的功能：1、升压转换；2、功率因数调整；3、稳压输出。
1、升压转换 电网电压经桥式全波整流，在C6端的电压波形如图4中(A)所示，在集成驱动器芯片IC的8脚提供10V的芯片工作电压，由7脚经限流电阻R6输出如图4中的(C)所示的脉冲电压，驱动场效应管Q工作。它的工作频率可选在35-50千赫兹范围，该频率由变压器T的初级电感量决定。从图4(C)波形可见工作时的频率是有变动的。场效应管受驱动成开关工作状态，其漏极电压如图4(E)所示成脉宽调制电压。此电压经D5整流在C4端形成直流电压V0，供后面的谐振电路工作。实质上，升压转换过程是将电网交流经整流后，在场效应管开通期间将能量存储于变压器T的初级线圈中，在场效应管关断期间T的初级线圈中的电流IL经D5对C4充电而释放能量。由于场效应管漏级电压是C6端及T初级电压的叠加，因此V0必然高于电网电压。
2、功率因数调整 图4(B)中Iin是变压器T初级线圈中电流IL的平均值，它是桥式整流左侧的电网输入电流，可见其波形跟随电网电压波形Uc6而变，相位一致，这就保证功率因数接近于1。因此，只要保证IL的峰值能跟随电网电压波形而变，就达到了输入电流整形的目的，即完成功率因数的调整任务。方法是严格控制场效应管的开通及关断时间，即图4(C)中的Ton及Toff当IL下降到零时，应该让场效应管开通，这样要依靠芯片中的零电流检测，当变压器T的次级线圈下降到零时，零电流检测器输出信号让PWM开关逻辑输出Ton信号。场效应管的关断信号Toff由芯片中比较器的输出电平确定，参看图4(D)波形，比较器正端电压U4(芯片4脚电压)，它取自场效应管源极电阻R9中电流的采样值经以C3低通滤波而成，其峰值正比于IL的峰值。比较器负端电压U3X2(芯片3脚电压)，它是输出V0的分压值与C6端压的分压值相乘而得，它跟随电网电压的包迹而变。这样就保证场效应管的关断时间Toff跟随电网电压包迹，使输入电流与输入电压同相。
3、稳压输出 输出电压V0经R2与R1采样分压，加到误差放大器的反相端，即芯片1脚。当V0变高时，则图4(D)中U3x2变低，它导致关断时间Toff提前出现，IL的脉冲变窄，输出V0下降。反之，当V0变低时，则经过电压采样，误差放大，乘法器，比较器，PWM开关逻辑，驱动器，场效应管及D5的闭环反馈电路，实现IL的脉宽调制，让V0提高，从而输出V0稳定在固定值。当电网电压波动时，也同理得到稳压输出。即此功率因数控制电路有效宽的电压动态范围。
综合上述可知，高性能电子镇流器的关键部分就在于整流整形。如果这部分能做好，那么整个镇流器的性能就能得到很大的提高，有效的利用了电能。节省能源、提高效率，是其最大的优点。
Claims (3)
1、一种高性能电子镇流器，包括整流器、逆变器及整形电路，其特征在于：该整形电路是有源整形电路，该有源整形电路是由集成驱动器、高频脉冲变压器、场效应管、储能电容、取样电路所组成的升压开关稳压电路，且该整形电路接于整流器与逆变器之间，其中：整流器的正输出端接集成驱动器的电源输入脚，集成驱动器的触发信号输出脚接场效应管的栅极，场效应管的漏极接高频脉冲变压器的初级，场效应管的源极接电源负，高频脉冲变压器的初级的另一端接电源正，场效应管的漏极与高频脉冲变压器的初级的连接点经整流二极管接逆变器，该整流二极管与电源负端之间还接有储能电容及由分压电阻所构成的取样电路，该取样电路的取样信号接集成驱动器中的误差放大器的反相端。
2、根据权利要求1所说的高性能电子镇流器，其特征在于：该集成驱动器的型号是MC34261或MC34262。
3、根据权利要求1所说的高性能电子镇流器，其特征在于：该场效应管的工作频率为35-50KHz。
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