专利名称：热阴极电子镇流器灯丝控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电子镇流器电路，特别属于一种荧光灯热阴极电子镇流器灯丝控制电路及其设计方法。
背景技术：
荧光灯触发启动需要预热然后启动发光，但是现有技术中，荧光灯触发后，灯丝仍然处于导通状态，特别目前T5荧光灯面世以来用通常的电子镇流器供电时，发现其灯丝电流大于灯管电流的缺陷。虽采取了不少改进，但也只能做到小电流，由于像T5荧光灯的几何尺寸和物理特性所决定，要发挥其高光效、长寿命的特点，必须在电子镇流器的供电部分做新的改进。
发明内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种能实现荧光灯发光工作时灯丝零电流的热阴极电子镇流器灯丝控制装置以及设计方法。
本实用新型的技术方案是这样实现的一种热阴极电子镇流器灯丝控制装置，包括灯管、启动该灯管的半桥驱动电路，还包括1)控制该半桥驱动电路启动的电子镇流器控制集成电路；2)该半桥驱动电路和灯管之间依次串联组成谐振回路的电感L和谐振电容C2，该谐振电容C2的两端同时并联于该灯管两端灯丝的一极；3)该灯管两端灯丝的另一极并联预热电容C1；4)该谐振电容C2与灯管灯丝之间串联一个可控制该谐振电容C2接入或断开的谐振开关，该预热电容C1与灯管灯丝之间也串联一个可控制该预热电容C1接入或断开的预热开关；5)该电子镇流器控制集成电路与该谐振开关和预热开关之间设有一个切换控制电路(9)，该切换控制电路具有该电子镇流器控制集成电路的信号控制输入端，并具有控制该谐振开关接入或断开的谐振输出端和控制该预热开关接入或断开的预热输出端，便于控制该灯管在该灯丝预热阶段时接入该预热电容而同时断开该谐振电容，而在灯丝工作阶段时断开该预热电容而同时接入该谐振电容，实现该灯管由预热转换正常工作的同时灯丝开路。
作为本实用新型的进一步改进，该半桥驱动电路与该电感L之间串联一个隔直流电容C3。
作为本实用新型的进一步改进，该电子镇流控制集成电路根据设定的灯丝预热时间，通过该切换控制电路控制该预热开关和谐振开关间的转换接入。
作为本实用新型的进一步改进，该切换控制电路具有控制该灯丝预热的设定时间为0.4s至1s范围。
作为本实用新型的进一步改进，该谐振开关和该预热开关为门电路开关，该切换控制电路为门电路。
作为本实用新型的进一步改进，该谐振电容具有该预热电容至少百倍数量级容量。
本实用新型的有益技术效果该半桥驱动电路的输出信号的频率被设定在由该电感和谐振电容组成谐振回路的高频范围内，而该谐振电容与该预热电容的容量相差百倍数量级。
在该灯管预热阶段，该切换控制电路控制该预热电容闭合，而该谐振电容断开，该半桥驱动电路的输出信号的频率远离由该电感与该预热电容组成谐振回路的频率，所以该半桥驱动电路的输出信号的电压很低，不足以使该灯管电离导通，等效于该灯管开路，该半桥驱动电路通过该电感和预热电容提供给该灯丝预热电流；在该灯管工作阶段，该切换控制电路控制该预热电容断开，而该谐振电容闭合，该半桥驱动电路的输出信号的频率位于由该电感与该谐振电容组成谐振回路的高频频率范围，所以该半桥驱动电路的输出信号的电压很高，足以使该灯管电离导通，等效于该灯管短路；该电子镇流控制集成电路根据设定的灯丝电流预热时间0.4s至1s范围，通过该切换控制电路控制该预热开关断开而该谐振开关接入，实现该灯管由预热阶段转换为工作阶段。
因此用切换灯丝、谐振回路电容及其容量实现在灯管点亮正常运行阶段断开，实现灯管零电流工作。
图1为本实用新型中所述热阴极电子镇流器灯丝控制装置的电路原理示意图。
具体实施方式
要启动荧光灯灯管点亮工作，必须要满足以下要求1)灯管预热阶段，一方面需要提供灯丝足够的预热电流，另一方面灯管两端的电压应足够低，保证灯管基本不导通，荧光灯阴极不会冷激发而使灯丝受到损害；2)灯管电亮工作阶段，灯管两端的电压应足够高，促使灯管迅速启动，同时荧光灯启动后，灯管灯丝应不导通，这样延长灯丝寿命。
对照图1以下作进一步描述一种热阴极电子镇流器灯丝控制装置，包括灯管1、启动该灯管的半桥驱动电路2，还包括1)控制该半桥驱动电路2启动的电子镇流器控制集成电路3；2)该半桥驱动电路2和灯管1之间依次串联组成谐振回路的电感L和谐振电容C2，该谐振电容C2的两端同时并联于该灯管1两端灯丝的一极；3)该灯管1两端灯丝的另一极并联预热电容C1；4)该谐振电容C2与灯管灯丝之间串联一个可控制该谐振电容C2接入或断开的谐振开关7，该预热电容C1与灯管灯丝之间也串联一个可控制该预热电容C1接入或断开的预热开关8；5)该电子镇流器控制集成电路3与该谐振开关7和预热开关8之间设有一个切换控制电路9，该切换控制电路具有该电子镇流器控制集成电路的信号控制输入端，并具有控制该谐振开关接入或断开的谐振输出端和控制该预热开关接入或断开的预热输出端，便于控制该灯管在该灯丝预热阶段时接入该预热电容而同时断开该谐振电容，而在灯丝工作阶段时断开该预热电容而同时接入该谐振电容，实现该灯管由预热转换正常工作的同时灯丝开路。
该半桥驱动电路2与该电感L之间串联一个隔直流电容C3。该谐振开关和该预热开关为门电路开关，该切换控制电路为门电路。
该电子镇流控制集成电路3根据设定的灯丝预热时间0.4s至1s范围，通过该切换控制电路9控制该预热开关和谐振开关间的转换接入。该谐振电容具有该预热电容至少百倍数量级容量。
上述的热阴极电子镇流器灯丝控制装置的电路原理是这样设计的1)该半桥驱动电路输出信号的频率被设定为属于该电感L和谐振电容C2组成谐振回路的谐振高频范围内，该谐振电容C2具有该预热电容C1至少百倍数量级容量；2)将电路图变形为等效电路图，在灯丝预热阶段，该谐振开关7断开而预热开关8闭合，设置等效电路参数ik为导入阴极电流is为灯丝电流
ic为谐振电容电流该半桥驱动电路输出信号的频率远离该电感和预热电容组成谐振回路的高频范围，该半桥驱动电路输出信号的电压很低，不足以使灯管点火，等效电路相当于该灯管开路，即有|ik|≈|is|，而|id|≈0；3)在灯丝工作阶段，该谐振开关闭合而预热开关断开，该半桥驱动电路输出信号的频率介于该电感和谐振电容组成谐振回路的谐振高频范围内，该半桥驱动电路输出信号的电压很高，足以使该灯管电离导通，等效电路相当于该灯管短路，即有|ik|≈|id|，|ic|≈0；4)该切换控制电路(9)具有控制该灯丝预热的设定时间为0.4s至1s范围，符合GB15143标准。该电子镇流器控制集成电路根据设定的该灯丝预热时间，通过该切换控制电路控制该预热开关和谐振开关间的转换接入，从灯管预热阶段转换到工作阶段。
灯管在工作阶段，该半桥驱动电路2的输出信号的频率位于由该电感L和谐振电容C2组成谐振回路的高频范围，因此该灯管两端具有较高电压，足以使灯管电离导通，等效电路为灯管短路，该灯管灯丝因预热开关的断开而处于开路状态，所以灯管灯丝处于零电流工作，延长了灯丝寿命。
权利要求1.一种热阴极电子镇流器灯丝控制装置，包括灯管(1)、启动该灯管的半桥驱动电路(2)，其特征在于，还包括1)控制该半桥驱动电路(2)启动的电子镇流器控制集成电路(3)；2)该半桥驱动电路(2)和灯管(1)之间依次串联组成谐振回路的电感L和谐振电容C2，该谐振电容C2的两端同时并联于该灯管(1)两端灯丝的一极；3)该灯管(1)两端灯丝的另一极并联预热电容C1；4)该谐振电容C2与灯管灯丝之间串联一个可控制该谐振电容C2接入或断开的谐振开关(7)，该预热电容C1与灯管灯丝之间也串联一个可控制该预热电容C1接入或断开的预热开关(8)；5)该电子镇流器控制集成电路(3)与该谐振开关(7)和预热开关(8)之间设有一个切换控制电路(9)，该切换控制电路具有该电子镇流器控制集成电路的信号控制输入端，并具有控制该谐振开关接入或断开的谐振输出端和控制该预热开关接入或断开的预热输出端，便于控制该灯管在该灯丝预热阶段时接入该预热电容而同时断开该谐振电容，而在灯丝工作阶段时断开该预热电容而同时接入该谐振电容，实现该灯管由预热转换正常工作的同时灯丝开路。
2.如权利要求1所述的一种热阴极电子镇流器灯丝控制装置，其特征在于，该半桥驱动电路(2)与该电感L之间串联一个隔直流电容C3。
3.如权利要求1所述的一种热阴极电子镇流器灯丝控制装置，其特征在于，该电子镇流控制集成电路(3)根据设定的灯丝预热时间，通过该切换控制电路(9)控制该预热开关和谐振开关间的转换接入。
4.如权利要求3所述的一种热阴极电子镇流器灯丝控制装置，其特征在于，该切换控制电路(9)具有控制该灯丝预热的设定时间为0.4s至1s范围。
5.如权利要求1所述的一种荧光灯灯丝预热控制装置，其特征在于，该谐振开关和该预热开关为门电路开关，该切换控制电路为门电路。
6.如权利要求1所述的一种荧光灯灯丝预热控制装置，其特征在于，该谐振电容具有该预热电容至少百倍数量级容量。
专利摘要一种热阴极电子镇流器灯丝控制装置，包括灯管、半桥驱动电路和电子镇流器控制集成电路，半桥驱动电路和灯管间串联电感L和谐振电容C2，谐振电容C2两端并联于灯管两端灯丝的一端；灯管两端灯丝的另一端并联预热电容C1；谐振电容C2与灯管灯丝间串联可控制谐振电容C2的谐振开关，预热电容C1与灯管灯丝间串联可控制预热电容C1的预热开关，电子镇流器控制集成电路与谐振开关和预热开关间设有切换控制电路，电子镇流器控制集成电路通过切换控制电路，控制灯管在灯丝预热阶段接入预热电容同时断开谐振电容，在灯丝工作阶段断开预热电容同时接入谐振电容，并根据设定预热时间，控制预热开关与谐振开关的转换接入，实现灯管正常工作的同时灯丝开路。
文档编号H05B41/295GK2932914SQ20062007496
公开日2007年8月8日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者腾永林, 林成渊 申请人:苏州市昆士莱照明科技有限公司