CN2500066Y - 荧光灯数控调光器 - Google Patents

Abstract

荧光灯数控调光器。包括依次相连的整流滤波电路、驱动电路、功率输出电路、电子镇流电路及设在驱动电路与电子镇流电路之间的保护电路和反馈电路。整流滤波电路输入端前置有抗电磁干扰滤波器电路,采样电路与抗电磁干扰滤波器电路输出端相连,数控电路与采样电路输出端相连,该数控电路输出端与驱动电路相连。本调光器利用二进制开关,通过抗电磁干扰滤波器,结合采样电路,对含有二进制信息电压进行处理,送入数控电路,产生相应模拟电压去控制驱动电路,推动场效应晶体管作功率输出,点亮荧光灯,并可控制其作多级调光。本实用新型解决了模拟多级调光器的缺陷,可精确控制调光精度,任意设定调光亮度,亮度一致性好,遥控距离不限。

Description

荧光灯数控调光器

技术领域

本实用新型涉及电子照明技术领域，特别是一种荧光灯数控调光器。

背景技术

荧光灯是一种节能、高效、色温可以控制的绿色光源。它在各领域里的广泛使用，已成为人们日常生活中除白炽灯外首选的照明光源。随着电子技术的不断发展，点燃荧光灯必不可少的镇流器也经历了从电感式镇流器向电子式镇流器过渡，并正在向集成化、小型化、数字化、可调光的方向发展。在日常生活中，人们要求能够方便调节荧光灯光亮度的电子镇流器及其配套产品，以适应各种用途的需要。

目前，在现有技术中荧光灯的调光一般采用以下几种工作方案：

1、以调整电子镇流器的输出电感达到改变灯管电流为目的而实现调光。其具体实施以下几种方法：a，抽头式电感绕组通过开关的转换达到改变输出电感值的目的，这种方法需开关的配合，接线多，难以实现较长距离控制；b，在输出电感的绕组中增加一个激磁绕组通以直流，用改变磁化电流的大小，改变B-H磁化曲线上的工作点，以达到调节输出电感的电感值，该方法虽能实现远距离控制，但需要额外的直流电源并引起功率损耗；c，改变线卷绕组同铁芯的耦合度来改变电感值，即用可旋转的带螺纹的铁氧体磁芯在绕组骨架上作轴向运动，此方法也不能远距离控制，结构更趋复杂。

上述以改变输出电感方式来到调光，其效果是不能令人满意的。原因之一是输出电感和灯管作为变换器共同负载有一个灯管功率和输出电感值的大小最佳配合，破坏了这种平衡关系，对电子镇流器和灯管都是不利的。原因之二是调光范围窄。一是现今大多数电子镇流器都采用半桥和自激振荡方式工作，输出电感值变化会引起工作频率变化，从而削弱了电感值变化的作用，二是灯管是一个负阻性的器件，灯管电压的降低将引起灯管电流的增加。

2、改变输出电压的方法。具体地是改变变换器的直流高压，以达到控制输出电压的目的。然而这种方法也有很大的局限性，一是当电压太低时产生不了灯管点燃所需直流脉冲高压，造成启动困难。二是为能使灯管正常工作，保证电子镇流器输出的恒流特性，输出电压也不能太低。况且在灯管处于低亮度时它的管电压会升至正常工作的二倍以上。

3、改变工作频率的方法。我们知道，电感的感抗是频率和电感值的函数，改变频率如同改变电感值一样也能改变施加于灯管上的电压，进而控制灯管亮度。该方法一般也只适用于它激式变换器作成的电子镇流器。因为自激式电子镇流器的工作频率受诸多因素的影响，诸如小磁环的特性、激励回路、三极管的特性、发射极电阻的大小、输出电感和谐振电容都会在不同程度上影响电路的工作频率，很难达到随意控制。

由于上述三种方案的缺陷性，因此在具体实施的过程中一般都将两种方案相结合，即改变输出电感和改变频率相结合，或者改变电压和改变频率相结合。

另外，还有采用专用于调光的新型集成电路。这种新型集成电路是由ST公司推出的专用于荧光灯电子镇流器中用电位器调光的L-6574型集成电路芯片，只要在镇流器中引出二根线，接入电位器，改变它的阻值，也即改变该芯片的脚电压的大小，从而使驱动输出的频率发生变化，以此实现调光。

采用该方案的缺点是调光的最低亮度受到一定的限止，由于电位器的接线不允许太长，故远距离控制也受到限止。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种精确控制调光精度，且其亮度一致性好，遥控距离不限的荧光灯数控调光器。

本实用新型采用了下列技术方案解决了其技术问题：本实用新型包括依次相连接的整流滤波电路、驱动电路、功率输出电路、电子镇流电路以及设立在该驱动电路与电子镇流电路之间的保护电路和反馈电路。在该整流滤波电路输入端前置有一抗电磁干扰滤波器电路，一采样电路与该抗电磁干扰(EMI)滤波器电路输出端相连接，一数控电路与该采样电路输出端相连接，该数控电路的输出端与驱动电路相连接。

本实用新型利用二进制开关，通过抗电磁干扰滤波器，结合采样电路，对含有二进制信息的电源电压进行处理和分离，然后送入数控电路，产生相应功率定位的模拟电压去控制驱动电路产生调频输出激励脉冲，再推动场效应晶体管作功率输出，点亮荧光灯，并控制其作多级调光。

本实用新型基本上解决了现有模拟多级调光器的缺陷，其具有可精确控制调光精度，并可任意设定调光亮度，且亮度一致性好，遥控距离不限等优点。

附图说明

图1为本实用新型电路方框图；

图2为本实用新型电原理图；

图3为本实用新型电路中的抗电磁干扰滤波器电路；

图4为本实用新型抗电磁干扰滤波器电路中电感器结构图；

图5为本实用新型电路中的采样电路；。

图6为本实用新型电路中的数控电路。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例对本实用新型作进一步的描述。

参照图1、图2所示，本实用新型包括依次相连接的转换开关电路1、抗电磁干扰(EMI)滤波器电路2、整流滤波电路3、驱动电路4、功率输出电路5、电子镇流电路6，以及设立在该驱动电路4与电子镇流电路6之间的保护电路10和反馈电路11。

本实用新型在该整流滤波电路3输入端前设置的抗电磁干扰(EMI)滤波器电路2，它的输出端还与一采样电路8相连接，一数控电路9与该采样电路8输出端相连接，该数控电路9的输出端与驱动电路4相连接。

参照图3所示，本实用新型所述的抗电磁干扰(EMI)滤波器电路2采用了多路π型滤波电路结构(本实施例采用了两路，当然也可以是两路以上)，其各路电感器绕组B1-1、B1-2、B1-3绕制在同一铁芯上。

参照图4所示，具体实施时，B1-1绕组独立绕制在铁芯一侧，而B1-2和B1-3两个绕组则可用较细的漆包线分别绕制在铁芯的另一侧，并要求两个绕组在合并时通过的电流应视等同于B1-1绕组。

继续参照图3所示，本实用新型中抗电磁干扰(EMI)滤波器电路2，其输入端是从二进制电源开关电路1中所输出的三根电源进线，即对应接入镇流器的三根电源进线A、B、C，其中A端结点接有压敏电阻RV2和C2以及B1-2的一端。RV2作过压保护，C2是滤波电容，电流经由B1-2的滤波绕组到本电路的输出端A′，该端还接入滤波电容C4。B端结点接有压敏电阻RV1和滤波电容C1以及滤波绕组B1-3的一端，B1-3的另一端接作为输出端的B′，该端同时还接有滤波电容C3。C点接保险丝F1，该保险丝F1的另一端接上述C1，C2，RV1，RV2的另一端，同时还连接到B1-1的一端，B1-1的另一端接到本电路的输出端C′，并还接有C3和C4另一端。

由于采用了上述电路以及如此特殊结构而绕制的变压器绕组，这样既满足了抗电磁干扰(EMI)兼容性的要求，而又满足了数控多级(三级)调光器的采样电路对信号分离的要求。

参照图5所示，在本实用新型中，抗电磁干扰(EMI)滤波器电路2的输出端A′和B′被连接到采样电路8的输入端A′、B′，其中电路输入端A′接有降压电容C8，C8的另一端接耦合电阻R2，以及整流管D6，该整流管D6的另一端接有稳压管Z2、滤波电容C11、泄放电阻R4，同时作为本电路的输出端的A″，另外，Z2、C11、R2、R4的另一端则接地。输入端B′至输出端B″的电路结构与输入端A′至输出端A″电路结构相同，故不再赘述。

该采样电路8是完成二进制控制信号的分离和解析。其将含有二进制信息的交流高压转换成低压直流信号，并隔离所有无用的交流或直流信号。具体电路工作原理是通过电容C8降压，并在电阻R2上取出部分电压，经二极管D6整流及电容C11滤波并经稳压管Z2限定于某一电压后，输出数控信号，控制下一级数控电路9。

参照图6所示，本实用新型中所述数控电路9包括一数字转换集成电路IC1，本实施例所采用的型号为：4052，该数字转换集成电路IC1的输入端A″、B″与采样电路8的A″、B″输出端相连接，输出端则与驱动电路4相连接，该数控电路9中还至少置有两个分压电阻，且各分压节点分别与数字转换集成电路IC1上相应的连接端相连接。

在图6所示的数控电路9中，通过R9降压、C10滤波并经Z3稳压后的直流电压分成二部分，其一作为本电路中数字转换集成电路IC1的工作电压Vcc其二作为标准参考电压，加到由电阻R5-R8组成的分压电路，这样，保证了经数控开关选择后，模拟电压的稳定性，且该电压的大小完全由该等电阻的分压比所决定，所以能精确控制输出电压的大小，也就是能精确控制荧光灯的亮度，并能较好地保证其亮度稳定性、可调性及生产的一致性。

输入端A″和B″的控制信号被直接送入数字转换集成电路IC1的9脚和10脚，电路中降压电阻R9的一端接直流高压，另一端接稳压管Z3和滤波电容C10，同时接到数字转换集成电路IC1的16脚。在该结点上还接有分压电阻R5～R8的，其中：分压电阻R5、R6的中点接数字转换集成电路IC1的11脚，分压电阻R6、R7的中点接数字转换集成电路IC1的15脚，分压电阻R7、R8的中点接数字转换集成电路IC1的14脚。另外，数字转换集成电路IC1的6脚、7脚、8脚、12脚和分压电阻R8的另一端接地，数字转换集成电路IC1的13脚作为输出端接到下级电路的控制端。

本数控电路9的作用是将二进制信号转换成模拟信号的电压输出并去控制驱动电路4。

现将本实用新型工作原理简单表述如下：

电源电压120V(60HZ)或220V(50HZ)被送到二进制转换开关1，转换成三端输出的电源电压，送入电路2。该滤波电路2利用了特殊结构的电感器绕组和滤波电容所组成的双π型滤波电路，使之不但满足了抗电磁干扰电路的要求，同时也使采样信号得到分离。

经抗电磁干扰(EMI)滤波电路2的输出分成二部份，其一，送到到整流滤波电路3，输出直流320V的电压供后级电路作工作电压；其二，送到采样电路8进一步作信号处理和分离。

数控电路9则将二进制的数控信号转换成模拟电压，直接控制驱动电路4，使之输出不同频率的驱动电压，并产生调频输出激励脉冲，被送至功率输出电路5中的场效应晶体管(MOSFET)，并通过该功率器件产生高压方波，再送到电子镇流电路6，最后点亮荧光灯7。

Claims (4)

1、一种荧光灯数控调光器，包括依次相连接的整流滤波电路、驱动电路、功率输出电路、电子镇流电路以及设立在该驱动电路与电子镇流电路之间的保护电路和反馈电路，其特征在于：在该整流滤波电路输入端前还置有一抗电磁干扰滤波器电路，一采样电路与该抗电磁干扰滤波器电路输出端相连接，一数控电路与该采样电路输出端相连接，该数控电路的输出端与驱动电路相连接。

2、根据权利要求1所述的荧光灯数控调光器，其特征在于：所述的抗电磁干扰滤波器电路采用了多路π型滤波电路结构，其各路电感器绕组绕制在同一铁芯上。

3、根据权利要求1所述的荧光灯数控调光器，其特征在于：所述的采样电路串接一降压电容，该降压电容另一端连接一耦合电阻以及一整流管，该整流管的另一端连接稳压管、滤波电容以及泄放电阻，稳压管、滤波电容以及泄放电阻的另一端则接地。

4、根据权利要求1所述的荧光灯数控调光器，其特征在于：所述数控电路包括一数字转换集成电路，该数字转换集成电路的输入端与采样电路的输出端相连接，输出端则与驱动电路相连接，该数控电路中还至少置有两个分压电阻，且各分压节点分别与数字转换集成电路上相应的连接端相连接。

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