CN2750616Y - 一种电子镇流器启动缓冲装置 - Google Patents

Abstract

一种电子镇流器启动缓冲装置，通过延时短接串联于荧光灯管的缓冲电阻RW，有效地降低了电子镇流器启动时的谐振电压与谐振电流，从而确保电子镇流器的安全启动，并避免了启动时高电压，大电流对荧光灯管的冲击，提高灯管的使用寿命。

Description

一种电子镇流器启动缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于气体放电灯电子镇流器启动保护技术，尤其是大功率荧光灯电子镇流器启动缓冲装置。

背景技术

绿色照明的兴起，使节能灯电子镇流器蓬勃发展，开发大功率的紧凑型荧光灯(CFL)替代传统的卤钨灯和高压汞灯，其意义深远，且有很强的实用性。如何提高产品质量，是人们十分关注的问题。据不完全统计，在小功率节能灯和常规电子镇流器中损坏的概率仍比较大，在损坏的元器件中，主要是开关功率晶体管，占70％以上。开关功率晶体管损坏时，往往发生爆裂，用万能表测量CBE之间出现短路，这种现象出现得最多是开机的瞬间。

根据荧光灯的工作流程，将谐振电路的分析过程分为谐振启动和稳态限流两个阶段。对荧光灯特性的研究证明，高频工作的荧光灯呈电阻性，在谐振启动阶段，应视为L、C、r串联，根据串联电路的谐振条件，当工作频率与电路参数满足 $\mathrm{\ω}={\mathrm{\ω}}_0=1/\sqrt{\mathrm{LC}}$ 时(C为整个支路中的串联电容)产生串联谐振，整个支路呈电阻性，全部的电压都施加在线路总的串联电阻r(由于导线电阻很小，所以r主要是荧光灯的灯丝电阻)上，电感和电容的谐振电压由下式决定：

$\frac{\mathrm{Vcs}}{\mathrm{Vin}}=\frac{V_L}{\mathrm{Vin}}=Q=\frac{1}{r}\sqrt{\frac{L}{C}}$

一般情况下r较小，串联谐振的Q值很高，在电容两端可以获得足够的启动电压，这时的启动电压可能远高于荧光灯着火电压，过大的启动电压裕度对灯管的寿命和电路元件的安全都十分不利，此时谐振电流I＝Vin/r也很大，这个电流对高频变流电路中的开关功率管有很强的冲击，往往导致开关功率管的瞬时击穿，尤其是大功率紧凑型荧光灯管，其灯丝电阻只有几Ω，启动时功率达到3倍额定功率以上。鉴于电子镇流器上述原因严重地障碍了大功率荧光灯电子镇流器的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是通过在电子镇流器负载输出端增加一个电阻RW，使电子镇流器启动时人为地增加线路中总的串联电阻，以减少谐振电流对高频变流电路中功率晶体管的冲击，从而避免了由于启动电流过大烧毁功率晶体管。

本实用新型的目的可以通过以下的技术措施来实现：在灯管主回路中串接有变压器B的初级绕组B-1，并由变压器B的次级绕组B-2、二极管D1、电解电容C1组成供电电源，继电器J的通断由可控硅SCR控制，可控硅SCR的触发极接有电解电容C2，通过电阻R1提供触发电压，组成延时电路，电子镇流器开关电路2与负载限流电感L之间串接缓冲电阻RW，继电器的常开触点J-1并接在缓冲电阻RW上，组成电子镇流器启动缓冲装置。当电子镇流器启动时，可控硅SCR无触发电压不导通，继电器J不吸合，缓冲电阻RW与负载限流电感L、灯管灯丝组成串联回路，由于缓冲电阻RW阻值较大，使启动负载电流减少，延时电路设置在荧光灯管启跳后一段时间内将继电器J吸合，继电器J的常开触点J-1将缓冲电阻RW短接，恢复了正常工作状态。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

图1是电子镇流器启动缓冲装置的电气原理A图。

图2是电子镇流器启动缓冲装置的电气原理B图。

图3是电子镇流器启动缓冲装置的电气原理C图。

图4是电子镇流器启动缓冲装置的电气原理D图。

具体实施方式

如图1所示，在电子镇流器开关电路2与负载限流电感L之间，连接一只或一只以上的缓冲电阻RW，继电器J的常开触点J-1并接在缓冲电阻RW上；继电器J由初级绕组B-1串接在灯管主回路中的变压器B供电，变压器次级绕组B-2、二极管D1、电解电容C1组成供电电源，继电器J的线圈一端与可控硅SCR的阳极连接后，另一端接在供电电源的正极上，可控硅SCR的阴极接在供电电源的负极上；电解电容C2的正极与可控硅SCR的触发极连接，C2的负极接在供电电源的负极上，电阻R1的一端接在可控硅SCR的触发极上，另一端与供电电源的正极连接，组成延时电路。当电子镇流器接入电网后，开关电路2提供的高频电流通过缓冲电阻RW、输出电感L使灯管启辉，同时变压器B的初级绕组B-1有电流通过，其次级绕组B-2与二极管D1、电解电容C1建立了继电器J的供电电源并通过电阻R1向可控硅SCR的触发极、电解电容C2充电，由于电容C2两端电压不能突变，可控硅SCR因触发电压不足而不能导通，继电器J不吸合，缓冲电阻RW一直处于负载状态，因而有效地控制了启动电压与谐振电流，对灯管和电子元件起保护作用，同时有效地减少了对开关功率晶体管的冲击，从而确保了电子镇流器的安全启动。经过一段时间后，电解电容C2上的电压达到可控硅SCR的触发电压后可控硅SCR导通，继电器J吸合，继电器J的常开触点J-1将缓冲电阻RW短接，荧光灯恢复正常点燃状态。以150W螺旋灯为例，缓冲电阻RW阻值选取10Ω，功率选取20W，达到了很好的缓冲启动效果。

图2是本实用新型增加一个常开型热敏开关的电气原理图。如图所示，在采用固汞的大功率荧光灯中，灯管启辉时间长，使电子镇流器较长时间处于异常状态，因而启动时间亦较长，为确保电子镇流器和荧光灯管的安全使用，电阻R1亦可以与常开型热敏开关S串接后接在电解电容C2、可控硅SCR触发极的连接结点Y与供电电源正极之间，热敏开关S的外壳采用固定方式紧贴在缓冲电阻RW外壳上。当电子镇流器接入电网后，由于常开型热敏开关S的两个触点仍处于开路状态，可控硅SCR无触发电压而不导通，随着缓冲电阻RW因负载发热而达到常开型热敏开关S的起跳温度后其两个触点迅速闭合，电阻R1向可控硅SCR的触发极、电解电容C2充电，其电压达到可控硅SCR的触发电压后可控硅SCR导通，继电器J吸合，继电器J的常开触点J-1将缓冲电阻RW短接，荧光灯恢复正常点燃状态。由于增加了常开型热敏开关S、延时吸合时间更长，对灯管和电子镇流器的保护更加可靠。

由于考虑到增加了缓冲电阻RW对荧光灯管启辉的影响，继电器J可采用两组常开触点J-1、J-2，将电容C3与继电器J的另一组常开触点J-2串接后，并联在灯管Rf输入回路与输出回路之间，使镇流器起辉前谐振电容Cx容量较小而易于启辉，待继电器J吸合后，通过继电器J的另一组触点J-2的闭合，将电容C3并联在灯管输入回路与输出回路之间，增加其谐振电容的容量，使谐振电路达到最佳状态(图3)。

图4是本实用新型启动缓冲装置串接在电子镇流器主回路的另一处的电气原理图。其基本原理与图1是一致的。

本实用新型通过延时短接串联于荧光灯管的电阻RW，有效地降低了电子镇流器启动时的谐振电压与谐振电流，从而确保电子镇流器的安全启动，并避免了启动时高电压大电流对荧光灯管的冲击，提高灯管的使用寿命。

Claims (6)

1.一种电子镇流器启动缓冲装置，由限流电阻RW、继电器J、延时电路等组成，其特征在于在电子镇流器开关电路与负载限流电感L之间串接一只缓冲电阻RW，继电器J的常开触点J1并接在缓冲电阻RW上；继电器J由初级绕组B-1串接在灯管主回路中的变压器B供电，变压器次级绕组B-2、二极管D1、电解电容Cl组成供电电源，继电器J的线圈一端与可控硅SCR的阳极连接后，另一端接在供电电源的正极上，可控硅SCR的阴极接在供电电源的负极上；电解电容C2与电阻R2并接后其正极与可控硅SCR的触发极连接，负极与供电电源的负极连接，电阻R1的一端接在可控硅SCR的触发极上，另一端与供电电源的正极连接，组成延时电路。

2.根据权利要求1所述的电子镇流器启动缓冲装置，其特征在于缓冲电阻RW的阻值控制在2Ω～200Ω、缓冲电阻RW的功率在5W～50W范围。

3.根据权利要求1、2所述的电子镇流器启动缓冲装置，其特征在于电阻R1亦可以与常开型热敏开关S串接后接在电解电容C2、可控硅SCR触发极的连接结点Y与供电电源正极之间，热敏开关K的外壳采用固定方式紧贴在缓冲电阻RW外壳上。

4.根据权利要求1、2、3所述的电子镇流器启动缓冲装置，其特征在于继电器J可采用两组常开触点J-1、J-2，其中常开触点J-2与电容C3串联后并联在灯管输入回路与输出回路之间。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的电子镇流器启动缓冲装置，其特征在于并接了继电器常开触点J-1的缓冲电阻RW亦可以串接在电子镇流器主回路的任何一处。

6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的电子镇流器启动缓冲装置，其特征在于电解电容C2亦可以不并接电阻R2。

Images