CN2807695Y - 荧光灯的预热控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种荧光灯的预热控制电路，包括直流电源、逆变器、变压器和灯管，所述直流电源经开关元件与灯管中的灯丝构成直流通路，在所述直流电源两端连接有一电子控制器控制，控制所述开关元件的通断。在荧光灯管启动之前，电子控制器控制开关元件闭合，使直流电源与灯管构成直流通路，为灯丝加热。当加热到预定时间后，电子控制器控制开关元件断开，直流电源经逆变器、变压器驱动荧光灯管启辉，使其正常工作。本实用新型的预热控制电路结构简单，设计新颖，以简单的电路结构解决了直流荧光灯启动前的预热问题，避免了灯管两端早期发黑现象的出现，有效延长了灯管的使用寿命，具有广阔的应用前景。

Description

荧光灯的预热控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种荧光灯电路的改进，具体地说，是涉及一种用于直流荧光灯的预热控制电路。

背景技术

荧光灯作为一种节能、高效、色温可以控制的绿色光源，在各种场所的广泛应用已经成为人们日常生活中人工光源的最佳选择。但是，目前的荧光灯管在使用不长时间后，灯管两端靠近灯丝的部位就会发黑，造成荧光灯使用寿命的缩短。导致荧光灯管两端早期发黑的根本原因是由于用在荧光灯上的电子镇流器通常多属于快速启动式，而荧光灯则几乎全部属于预热阴极型。由于电子镇流器无预热功能而迫使荧光灯在过高的开路电压峰值下冷启动，这就容易造成灯丝表面的电子发射物质蒸发过快以致溅射、脱落，使灯管两端过早发黑，寿命缩短。为解决荧光灯管的预热问题，目前，常用的方法是通过变压器进行预热，这种预热方式往往只适用于交流荧光灯控制电路中，并且为了预热，必须用变压器以进行必要的功率转移。在很多镇流器里，在变压器上使用很多特殊线圈以作为驱动开关的一部分，但是，为了预热还需要另外配置一些必要的工作参数，如频率、电压、电流等，造成电路设计的复杂化。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中由于荧光灯启动前灯管没有预热，导致灯管两端早期发黑，缩短荧光灯使用寿命的问题，提供了一种新型的荧光灯预热控制电路，通过在荧光灯电路中增设电子控制器，以简单的电路结构解决了直流荧光灯启动前的预热问题，避免了灯管两端早期发黑，延长了灯管的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种荧光灯的预热控制电路，包括直流电源、逆变器、变压器和灯管，所述直流电源经开关元件与灯管中的灯丝构成直流通路，一电子控制器控制所述开关元件的通断。

作为对上述技术方案的进一步限定，在所述直流电源、开关元件与灯管中的灯丝构成的直流通路中连接有一电阻，实现对回路中电流的调节。

作为对上述技术方案的又进一步限定，在所述电子控制器中，一电阻和电容组成的串联支路并联在直流电源的两端，所述电阻和电容的连接点经一电阻和稳压二极管与一PNP型三极管的基极相连，所述PNP型三极管的发射极与直流电源的正极相连，集电极经分压电阻与直流电源的负极相连；所述分压电阻的连接点与一NPN型三极管的基极相连，所述NPN型三极管的集电极与直流电源的正极相连，发射极一方面经一电阻与直流电源的负极相连，另一方面与所述开关元件的控制端相连，输出通断控制信号。

作为对上述技术方案的再进一步限定，所述开关元件为一NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极与电子控制器的控制信号输出端相连，集电极与灯管中的灯丝相连，发射极与直流电源相连。所述灯管两头的灯丝一端经二极管与直流电源的正极相连，另一端经二极管与所述的开关元件相连，进而连接所述直流电源的负极。

作为对上述技术方案的更进一步限定，在所述直流电源的输入端连接有过热保护电路。

当然，所述电子控制器和开关元件也可采用其他结构实现，例如，在电子控制器中设置一温度传感器和控制器，所述温度传感器将检测到的灯丝温度传递到控制器中，当灯丝温度达到设定值时，控制器向所述开关元件输出通断控制信号。所述开关元件可采用一继电器实现，所述继电器的常开触点连接在直流电源与灯丝的连接通路中，继电器线圈的得电与失电受电子控制器输出信号的控制。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在直流电源与灯管中的灯丝之间增设开关元件，在荧光灯管启动之前，通过电子控制器驱动所述开关元件闭合，使直流电源与灯管构成直流通路，为灯丝加热。当加热到预定时间后，电子控制器控制所述开关元件断开，直流电源经逆变器、变压器驱动荧光灯管启辉，使其正常工作。本实用新型的预热控制电路结构简单，设计新颖，以简单的电路结构解决了直流荧光灯启动前的预热问题，避免了灯管两端早期发黑现象的出现，有效延长了灯管的使用寿命，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型中荧光灯预热控制电路的原理框图；

图2是荧光灯预热控制电路的具体线路连接图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1中，直流电源经开关元件4、5与灯管7中的灯丝构成直流回路，当荧光灯启动前，电子控制器3控制所述开关元件4、5闭合，为灯丝通电预热。在所述直流通路中连接有调节器6，可对回路中电流的大小进行调节。电子控制器3对预热时间进行控制，在预热结束后，控制所述开关元件4、5断开，切断预热通路。此时，直流电源在逆变器2和变压器1的作用下产生高电压，施加到灯管7的两端，使灯管7内的气体击穿，荧光灯启辉，开始正常工作。其预热控制电路的具体线路连接关系参见图2所示。

图2中，直流电源经熔断器F1与电子控制器3相连，在所述电子控制器3中，电阻R4和电容C6组成的串联支路并联在直流电源的两端，电阻R4的两端并联有二极管D2，电阻R4和电容C6的连接点经电阻R5、稳压管ZD1和电阻R6与直流电源的正极相连。其间，电阻R6和稳压二极管ZD1的连接点与PNP型三极管T6的基极相连，所述PNP型三极管T6的发射极连接直流电源的正极，集电极经分压电阻R1、R7连接直流电源的负极；所述分压电阻R1、R7的连接点与一NPN型三极管T5的基极相连，所述NPN型三极管T5的集电极连接直流电源的正极，发射极一方面经电阻R3与直流电源的负极相连，另一方面输出控制信号，控制所述开关元件的通断。在本实用新型的控制电路中，开关元件采用一NPN型三极管T1实现，所述NPN型三极管T1的基极与三极管T5的发射极相连，集电极与灯管CFL1相连，发射极经电阻R2与直流电源的负极相连。

当荧光灯通电开始工作时，直流电源对电子控制器3中的电容C6充电，在电容C6的充电过程中，PNP型三极管T6的基极电位被拉低，三极管T6导通，直流电经电阻R1作用到NPN型三极管T5的基极，控制其导通。此时，作为开关元件的三极管T1的基极电位升高，三极管T1导通，进而连通直流电源与灯管CFL1的连接通路，直流电源分别经二极管D3、D5和二极管D4、D6与灯管CFL1两端的灯丝构成直流通路，为灯丝通电预热。调节直流通路中的电阻R2的阻值，可改变通路中电流的大小。

当电容C6充电结束后，PNP型三极管T6的基极电位升高，三极管T6截止，进而使三极管T5截止，作为开关元件的三极管T1截止，切断直流电源与灯管CFL1的连接通路，预热结束。此时，直流电源经由三极管T2、T3以及自感线圈H1组成的逆变器作用到变压器TR1的初级。所述变压器TR1初级线圈的中间抽头经电感L1连接直流电源的正极，自感线圈H1控制三极管T2、T3轮流导通，进而在变压器TR1的次级上形成高压交流电，作用到灯管CFL1两端的灯丝上，击穿灯管CFL1内的气体，使荧光灯开始正常工作。

改变电容C6的容值，可对灯丝的预热时间进行调节。当然，所述电子控制器也可采用其他结构实现，例如在电子控制器中设置温度传感器和控制器，在荧光灯通电开始工作时，控制器驱动开关元件闭合，使直流电源与灯丝构成直流通路，为灯丝进行预热。所述温度传感器对灯丝的预热温度进行检测，当预热温度达到设定值时，控制器驱动开关元件断开，切断预热通路，荧光灯启辉，开始正常工作。同样，所述开关元件也可采用其他多种形式，例如继电器或其他合适的半导体开关等。

另外，在所述荧光灯控制电路中还设置有过热保护器8，当荧光灯温度过高时，开关BMS1断开，切断直流电源的输出，关闭荧光灯，避免灯丝烧坏。发光二极管LED1对过热状态进行指示，提醒用户注意，及时处理。

本实用新型采用以上简单的电路结构解决了荧光灯启动前的预热问题，有效延长了灯管的使用寿命。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种荧光灯的预热控制电路，包括直流电源、逆变器、变压器和灯管，其特征在于：所述直流电源经开关元件与灯管中的灯丝构成直流通路，一电子控制器控制所述开关元件的通断。

2.根据权利要求1所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：在所述直流电源、开关元件与灯管中的灯丝构成的直流通路中连接有一电阻(R2)。

3.根据权利要求1所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：在所述电子控制器中，一电阻(R4)和电容(C6)组成的串联支路并联在直流电源的两端，所述电阻(R4)和电容(C6)的连接点与一PNP型三极管(T6)的基极相连，所述PNP型三极管(T6)的发射极与直流电源的正极相连，集电极经分压电阻(R1、R7)与直流电源的负极相连；所述分压电阻(R1、R7)的连接点与一NPN型三极管(T5)的基极相连，所述NPN型三极管(T5)的集电极与直流电源的正极相连，发射极一方面经一电阻(R3)与直流电源的负极相连，另一方面与所述开关元件的控制端相连，输出通断控制信号。

4.根据权利要求3所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：所述PNP型三极管(T6)的基极一方面经电阻(R6)与直流电源的正极相连，另一方面经稳压二极管(ZD1)和电阻(R5)与所述电容(C6)相连。

5.根据权利要求1所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：在所述电子控制器中包含有一温度传感器和控制器，所述温度传感器将检测到的灯丝温度传递到控制器中，当灯丝温度达到设定值时，控制器向所述开关元件输出通断控制信号。

6.根据权利要求3或5所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：所述开关元件为一NPN型三极管(T1)，所述NPN型三极管(T1)的基极与电子控制器的控制信号输出端相连，集电极与灯管中的灯丝相连，发射极与直流电源相连。

7.根据权利要求3或5所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：所述开关元件为一继电器，所述继电器的常开触点连接在直流电源与灯丝的连接通路中，电子控制器控制所述继电器线圈的得电与失电。

8.根据权利要求6所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：所述灯管两头的灯丝一端经二极管(D3或D4)与直流电源的正极相连，另一端经二极管(D5或D6)与所述的开关元件相连，进而连接所述直流电源的负极。

9.根据权利要求7所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：所述灯管两头的灯丝一端经二极管(D3或D4)与直流电源的正极相连，另一端经二极管(D5或D6)与所述的开关元件相连，进而连接所述直流电源的负极。

10.根据权利要求1所述的荧光灯的预热控制电路，其特征在于：在所述直流电源的输入端连接有过热保护电路。

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