专利名称：消谐振式日光灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
本发明属于电光源照明领域，公开一种消谐振式日光灯电子镇流器。
经长期的研究发现受谐振高压冲击是造成普通谐振式日光灯电子镇流器(如专利公告号CN2117696U之类的电子镇流器)容易损坏的主要原因，它所驱动的日光灯容易老化的原因则是多方面的，首先是灯管不经预热地在谐振高压作用下强行启辉，其次是存在着谐振高压的重复启辉冲击，另外还有因谐振电容与灯丝串联振荡造成灯管导通不足(尤其是谐振时)及其更引起重复启辉的恶性循环。现有的理论总是认为灯管启辉后，振荡电流的大部分经过灯管，谐振已停止，根据是已测不出谐振电容支路的大电流，也测不出灯管两端的高压。其实不然，理由是一、测量值为平均值，灯管导通后再重复启辉的时间变得很短，故平均值小。在灯管启辉后，将谐振电容支路切断，灯管就立即不能维持导通，足以证明其余电容与电感镇流线圈振荡所产生的电压不足以维持灯管的导通工作，而在通常的灯管导通工作过程中，就时刻存在着谐振电容对灯管的不断放电来维持它的导通；二、如同市电通过电感镇流器后，再经桥式全波整流电路二倍压对日光灯供电，灯管启辉后，就成了高压的泄放体，再也测量不出二倍压的值，实际上就实实在在地潜在着二倍压对日光灯的不断冲击，因而极易早黑老化。相比之下，谐振式电子镇流器所驱动的日光灯老化进度较之慢一些，是因为后者为交变电流导电——导电的电子流、阴极发射电子物质的带电微粒流及其形成的离子流有往返流动，能反复利用所致。依理得知谐振式电子镇流器所驱动的日光灯，谐振并没有因灯管已经启辉而终止，在灯管的导通过程中，仍潜在着谐振高压对日光灯的重复启辉，重复冲击，受此重复冲击的还有电子镇流器中的其它部件。
专利号为ZL98216780.6的日光灯电子镇流器，集电感镇流器和电子镇流器两者的优越性能于一体，预热启辉之后将谐振支路切断，不再有谐振高压对电子镇流器和日光灯的冲击，达到了镇流器和日光灯双耐用。然而，其结构较复杂，实际生产时组装费工费时，成本也较高。
为此，本发明的目的是继ZL98216780.6专利技术之后，再向社会提供一种结构更为简单、成本较为低廉的在灯管启辉和导通工作过程中始终消除谐振高压的日光灯电子镇流器，以克服现有谐振式电子镇流器容易损坏的缺点，并使其驱动的日光灯灯管也能达到长寿命。
为实现上述发明的目的，本消谐振式日光灯电子镇流器的技术方案是它包括壳体内的电源整流滤波电路、变频开关电路和振荡输出电路这些与现有技术共有的必要技术部分，此外，还包括由激励削减电路和振荡电压采样触发电路组成的消谐振电路，其中由振荡电压采样触发电路驱动激励削减电路来对变频开关晶体管的激励电流实行削减作用，以使振荡输出电路中的过激振荡始终受到抑制而消除谐振。
除了与现有技术的共有必要技术部分，实现上述发明的最好方式是在变频频驱动变压器上设置一个与初级线圈反相并联的激励削减线圈，由与其串联的电子开关(最好是交流电子开关——双向可控硅)控制其通断，以此搭成激励削减电路，另在振荡输出电路上独立设置一个小电感采样线圈来取得振荡电压采样，由该小电感采样线圈与触发元件及电流控制元件搭成振荡电压采样触发电路，来驱动激励削减电路对变频开关晶体管的激励电流实行削减作用，如此能使消谐振的程度既到位又不致于过深；将一只续流二极管的正极和另一只续流二级管的负极接在变频驱动变压器的初级线圈与电感镇流线圈之间两者相连接的电路上，能防止振荡截止时反压冲击变频开关晶体管，又可避免续流干扰变频驱动变压器的工作；将给灯丝提供加热电流的灯丝线圈，设在电感镇流线圈上，既可避免谐振电容与灯丝串联振荡造成的灯管导通不足，还能对灯丝相对恒温地加热和利于消除灯管两端之峰压；从电源获取延时触发电压来触发停振电子开关，以实现灯管异常时的停振保护；另从谐振电容的一端与灯管一端的灯脚之间获取灯管导通信号来驱动延时触发电压的泄放电子开关，使触发延时在灯管导通时成为无限延时，由两者共同控制停振电子开关，以求准确、可靠地实现灯管异常时的停振保护，并使停振保护时电子镇流器的耗电降到最低点。
采用上述方案，本发明与现有谐振式电子镇流器相比具有的有益效果如下1、电子镇流器和日光灯始终不受谐振高压的冲击，克服了电子镇流器容易损坏的缺点。由于消谐振电路设计成不分工作阶段的不断监控形式，并且控制激励削减电路的电子开关可用上交流器件，使过激振荡的交变电流双向均受抑制，对应削减作用灵敏，反应快，使谐振高压自始至终不会出现。
2、软启动、预热启辉效果明显，不存在大电流对电子镇流器和日光灯的突然冲击。由于不发生谐振，电源接通时，输入电流由小逐渐增大到中值(灯管正常导通时的一半)时略有停留(灯丝预热)，在灯丝不预热的情况下，只受一个中值电压(峰值约为谐振电压低端600多伏的一半300多伏)作用的灯管不会启辉，待到灯丝预足热时，灯管才由暗亮逐渐变为正常发光，输入电流才随着由中值逐渐增大到常值。
3、灯管老化慢，灯丝不易烧。由于消除了造成日光灯容易老化的各方面因素，使灯管老化的时间(从灯端出现黑圈对比)比现有谐振式电子镇流器延长4-10倍；另外，由于灯丝不受谐振高压和大电流的冲击，烧断的可能性级低。
4、灯管异常停振保护准确、可靠，保护的电压范围宽，保护过程基本上不耗电，无发热元件。由于停振电子开关采用双项控制，输出到灯管的四条导线中的任意两条短接时造成灯管不能启辉或者任何一只灯脚与电路脱离以及灯管失去活化造成不能启辉，都会使电源对延时电容充电达到停振电子开关的触发电压值，而实现停振保护。在电源输入电压达到125伏以上时均具有灯管异常停振保护的功能，在电源输入电压低于125伏时依靠消谐振电路也达到自保护的作用。再则因为延时电容具备短时的保持电压功能，故在停振保护的过程中，整个电子镇流器的元件无一发热。
5、无线电干扰低。在电路还不接入抗内扰外的滤波电路(抗干扰电路)时，将收音机距离正在通电驱动日光灯工作的本电子镇流器1.5米以外或者逆着电源输入线保持1米以外的平行距离向远处移动用多波段收音，干扰微弱，受干扰的频率范围小。
下面结合附图实例对本发明作更详细的说明在
图1所示的实施例一中，由二极管D1-D4、电容C0-C1和电感线圈L1-L2组成电源整流滤波电路，由电阻R1-R6、电容C2-C3、二级管D5-D8、触发二极管D6、变频开关晶体管Q1-Q2和变频驱动变压器B1组成变频开关电路，由电感镇流线圈L3、灯丝线圈N7-N8、振荡隔直电容C5、谐振电容(按通常称)C6组成振荡输出电路，后两电路从前一电源整流滤波电路中获得电源，这三个电路是与现有技术所共有的必要技术部分。另由激励削减线圈N4、电子开关Q3和电阻R7构成激励削减电路，由小电感采样线圈N5、反相牵制线圈N6、电阻R8-R9、触发二极管D9和电容C4组成振荡电压采样触发电路，由所述的激励削减电路和振荡电压采样触发电路组成消谐振电路，当电源接通时，振荡电流通过小电感线圈N5使其两端获得采样电压，该采样电压通过电阻R9、触发二级管D9、电阻R8加到电子开关Q3的触发控制极，当振荡电流增大到一定值使小电感采样线圈N5两端的采样电压达到触发二极管D9的导通值时，电子开关Q3便被触发导通，于是变频驱动变压器B1上的激励削减线圈N4与初级线圈N1形成反相并联连接，对初级线圈N1的激励作用有反相削减、并联分流削减和短路消耗等综合性削减，使变频开关晶体管Q1、Q2的激励电流随着交流电流方向的改变受到相应的削减，振荡输出电路中的过激振荡受到抑制，振荡电流、电压得不到叠加而消除谐振，避免谐振高压的发生，该消谐振电路中，电阻R9用来调整触发电流的大小，电阻R7用以防止电子开关Q3的误导通和利于它在导通后无触发时的恢复关断，电阻R8与电容C4组成触发电流的比例分配电路，反相牵制线圈N6利用灯管导通信号电流来在灯管导通后对小电感采样线圈N5施加平衡牵制作用，接入电容C4和反相牵制线圈N6能使消谐振电路在灯管导通后对振荡电流的抑制不致于过深(注意N6比N5反应滞后，接上不等于完全抵消)，接上C4还利于电阻R9的调整。由二极管D10-D11构成变频开关晶体管Q1、Q2的续流保护电路。线圈N7和N8分别是给灯管两端灯丝提供加热电流的灯丝线圈，均设在电感镇流线圈L3上，与电感镇流线圈L3共用磁芯。由停振电子开关Q4、延时触发电压的泄放电子开关Q5、二极管D13、电阻R10-R14、电容C7-C8和变压器B2组成灯管异常停振保护电路，电源接通时，由电阻R11给电容C7充电，由于充电时间常数大，便有延时作用，当电容C7上的延时触发电压慢慢升至停振电子开关Q4触发控制极的触发电压值时，停振电子开关Q4立即被触发导通，变频开关晶体管Q1的激励输入极通过电阻R10、二级管D13、停振电子开关Q4接地，振荡停止，电阻R12为停振电子开关Q4提供辅助维持导通电流；在停振电子开关Q4被触发以前，如果灯管已经启辉，那么变压器B2的初级线圈N10就会有灯管导通信号电流通过，其副线圈N9获得耦合电流经限流电阻R14驱动延时触发电压的泄放电子开关Q5，使电容C7上的延时触发电压被泄放而使触发延时变成无限延时；该灯管异常停振保护电路中，二极管D13用以在正常工作时阻止电源电流对变频开关晶体管Q1的激励电流的干扰，电阻R10为二极管D13和停振电子开关Q4的限流保护电阻，电阻R13用以在关断电源时消除电容C7上的余电，电容C8用以在灯管不导通时，防止线圈N10形成天线线圈向外发射电磁波造成它当中有电流通过延时触发电压的泄放电子开关Q5被误驱动，二极管D12用来防止在关断电源时滤波电容C1上的余电仍对电容C7充电，以免下次开灯时延时时间小于预热启辉时间而不能启辉。
在图2所示的实施例二中，用两只滤波电容C1串联来代替实施例一中的一只，并省去实施例一中的振荡隔直电容C5，此法能减轻滤波电容C1的负担，降低它的发热程度。此外，其它电路结构和原理与实施例一相同。
在图3所示的实施例三中，变频驱动变压器B1上的次级线圈N2既当变频开关晶体管Q1的激励电流提供线圈，又当激励削减电路的削减线圈，双重功用。
图4所示的实施例四中，激励削减线圈N4与电子开关Q3串联后接成闭合短路环的形式，对激励电流的削减方法为短路消耗法。
在其它的实施例中，激励削减电路可用主要由晶体管组成的激励削减单元或者具有相同削减效果的其它器件构成。激励削减电路中的电子开关Q3还可选用其它种类的电子开关元件来构成新的实施例，当选用单向可控硅时，激励削减就成了单方向对应削减。另外，用于振荡电压采样的小电感采样线圈N5可用电感镇流线圈L3上的一部分线圈代替，也可用耦合采样的方法来取得振荡电压采样，反相牵制线圈N6在要求不很高的情况下可省去。
权利要求
1.一种消谐振式日光灯电子镇流器，包括壳体内的电源整流滤波电路、变频开关电路和振荡输出电路，其特征在于还包括由激励削减电路(N↓[4]、Q↓[3]、R↓[7]、或N↓[2]、Q↓[3]、R↓[7])和振荡电压采样触发电路(N↓[5]、N↓[6]、R↓[8]、R↓[9]、D↓[9]、C↓[4])组成的消谐振电路，其中由所述的振荡电压采样触发电路(N↓[5]、N↓[6]、R↓[8]、R↓[9]、D↓[9]、C↓[4])驱动所述的激励削减电路(N↓[4]、Q↓[3]、R↓[7]或N↓[2]、Q↓[3]、R↓[7])来对变频开关晶体管(Q↓[1]、Q↓[2])的激励电流实行削减作用，使所述振荡输出电路中的过激振荡始终受到抑制而消除谐振。
2.权利要求1所述的消谐振式日光灯电子镇流器，其特征在于还包括由二极管(D↓[10]、D↓[11])构成的续流保护电路，该续流保护电路中，一只续流二极管(D↓[10])的正极和另一只续流二极管(D↓[11])的负极接在变频驱动变压器(B↓[1])的初级线圈(N↓[1])与电感镇流线圈(L↓[3])之间两者相连接的电路上。
3.权利要求1、2所述的消谐振式日光灯电子镇流器，其特征在于在所述振荡输出电路中，给灯丝提供加热电流的灯丝线圈(N↓[7]、N↓[8])设在电感镇流线圈(L↓[3])上。
4.权利要求1、2、所述的消谐振式日光灯电子镇流器，其特征在于还包括灯管异常停振保护电路(Q↓[4]、Q↓[5]、B↓[2]、D↓[13]、R↓[10]、R↓[11]、R↓[12]、R↓[13]、R↓[14]、C↓[7]、C↓[8])，该灯管异常停振保护电路中，从电源获取延时触发电压来触发停振电子开关(Q↓[4])，以实现灯管异常时的停振保护；另从谐振电容(C↓[6])的一端与灯管一端的灯脚之间获取灯管导通信号来驱动延时触发电压的泄放电子开关(Q↓[5])，使触发延时在灯管导通时成为无限延时。
5.权利要求3所述的消谐振式日光灯电子镇流器，其特征在于还包括灯管异常停振保护电路(Q↓[4]、Q↓[5]、B↓[2]、D↓[13]、R↓[10]、R↓[11]、R↓[12]、R↓[13]、R↓[14]、C↓[7]、C↓[8])，该灯管异常停振保护电路中，从电源获取延时触发电压来触发停振电子开关(Q↓[4])，以实现灯管异常时的停振保护；另从谐振电容(C↓[6])的一端与灯管一端的灯脚之间获取灯管导通信号来驱动延时触发电压的泄放电子开关(Q↓[5])，使触发延时在灯管导通时成为无限延时。
全文摘要
本发明公开一种消谐振式日光灯电子镇流器,包括壳体内的电源整流滤波电路,变频开关电路和振荡输出电路,特征是它还包括由激励削减电路和振荡电压采样触发电路组成的消谐振电路,其中由振荡电压采样触发电路驱动激励削减电路来对变频开关晶体管的激励电流实行削减作用,使过激振荡始终受到抑制而消除谐振。因此,本电子镇流器具有软启动、预热启辉和消谐振高压的功能,既提高了自身的耐用性,又使日光灯老化时间比现有谐振式电子镇流器延长4—10倍。
文档编号H05B41/14GK1287468SQ00104478
公开日2001年3月14日 申请日期2000年7月21日 优先权日2000年7月21日
发明者韦怀汉 申请人:韦怀汉