一种电磁感应灯电源的制作方法

文档序号:8053441
专利名称:一种电磁感应灯电源的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种电磁感应灯,亦称"无极灯",特别涉及这种灯的高 频电源,即电磁感应灯用的高频发生器。
背景技术
传统的电光源(白炽灯、日光灯等)由于工作时必须利用灯丝发热,所以 使用寿命一般很短.电磁感应灯是一种无极电磁感应荧光灯,结构由高频发
生器、功率耦合线W和无极荧光灯管组成。其工作原理是利用电磁感应的 原理,通过高频发生器把高频电磁能以感应方式耦合到灯管内,使灯管内的 气体雪崩电离形成等离子体,等离子体受激原子返回基态时自发辐射出 254mn的紫外线,灯管内壁的荧光粉受紫外线激发而发出可见光.
电磁感应灯由于没有灯丝(无极),不存在电极的损坏,所以使用寿命可 达5-10万小时.但是,由于电磁t感应灯工作时必须要有一个与之配套的高频 信号发生器(亦称"高频电源"),尽管电磁感应灯的寿命可达5-10万小时,
但高频电源却因为电子元器件质量或电路设计等原因^b^达到灯管的使用寿
命。为解决这一问题,目前国内一些公司以"FM2822"或"HY4501"芯片 为核心,开发出了用于环形或矩形闭环工作的电磁感应灯电源。比如,中国 专利CN2679967Y就是采用"HY4501"芯片开发的电源,它可以产生一个 230KHZ-270KHZ左右的髙频信号,激励灯管上的一对磁环线團产生磁场使 灯管内的混合气体放电,从而点亮灯管。由于该方案中使用的"HY4501" (FM2822)芯片原本是专用于调光日光灯电子镇流器的芯片,用于驱动较小 功率(IOOW以下)电磁感应灯还可以,但用于驱动较大功率电磁感应灯时就 有些"力不从心",往往使电源呈现出一些问题和隐患,比如在驱动大功率的 电磁感应灯时,功率开关器件MOS管将由于驱动不足而容易产生过热,甚至 损坏;其次,由于"FM2822"或"HY4501"属于专用芯片,市场^h^较贵, 使电磁感应灯的生产成本较高,不利于推广应用。因此,如何在安全的前提 下有效地提高电源的驱动能力,降低成本,成为一个急待解决的技术问题。 发明内容
本实用新型提供一种电磁感应灯电源,其目的是要解决采用"FM2822" 或"HY4501"芯片作为控制中心所带来驱动能力低,而且成本高的问题,从 而提高电源的驱动能力,降4氐生产成本。
为达到上述目的,本实用新型釆用的技术方案是 一种电磁感应灯电源, 包括滤波电路、整流与功率因数校正电路、高频变换器以及保护电路,其中 高频变换器主要由TL494或KA7500芯片、驱动变压器、半桥变换开关电路、 LC串联谐振电珞和灯管电磁感应器组成,其中,半桥变换开关电路由两个 MOS管组成,第一MOS管的源极接第二MOS管漏极,第一MOS管的漏极 接电源,第二MOS管的源极接地,第一MOS管的源极或第二MOS管漏极 作为高频榆出端;LC串联谐振电路主要由输出耦合电容与输出镇流电感串联 构成;TL494或KA7500芯片作为控制芯片IC,其6脚M荡电阻,5脚接 振荡电容;8、 9脚和10、 ll脚输出髙频开关信号,经驱动变压器耦合分別控 制半桥功率MOS管开关电路中的两个功率MOS管的栅极,半桥变换开关电 路的高频输出经LC串联谐振电#灯管电磁感应器.
上述技术方案中的有关内容解释如下
1、上述方案中,所述高频变换器中的驱动变压器及其连接关系有以下三 种具体方案
(1) 、驱动变压器由一个原边绕组和两个副边绕組构成,原边绕组的一端接
控制芯片IC的8脚,另一端接11脚,控制芯片IC的9脚和10脚接地;笫 一副边绕组的一端接笫一MOS管的栅极,另一端接第一MOS管的源极;第 二副边绕組的一端接笫二MOS管的栅极,另一端接第二MOS管的源极;原 边绕组的8脚对应端与第一副边绕组的栅极对应端为同极性端,与第二副边 绕组的栅极对应端为反极性端。
(2) 、驱动变压器由一个原边绕组和一个副边绕组构成,原边绕组的一端接 控制芯片IC的9脚,另一端经电容接地,副边绕组的一端接第一MOS管的 栅极,另一端第一MOS管的源极,原边绕组的9脚对应端与副边绕组的^ff极 对应端为同极性端;控制芯片IC的10脚接第二 MOS管的栅极,8脚和11 脚接电源.
(3) 、驱动变压器由一个原边绕组和两个副边绕組构成,原边绕組具有一个 中心抽头,该中心抽头接电源,原边绕组的一端接控制芯片IC的8脚,另一 端接11脚,控制芯片IC的9脚和10脚接地;第一副边绕组的一端接第一 MOS管的栅极,另一端接第一MOS管的源极;笫二副边绕组的一端接笫二 MOS管的栅极,另一端接第二MOS管的源极;原边绕组的8脚对应端与第 一副边绕组的栅;fejtt应端为同极性端,与第二副边绕组的栅极对应端为反极 性端.2、 上迷方案中,所述的滤波电路的作用是过滤市电带来的干扰信号, 同时又阻止本电源工作时候产生的无用信号千扰市电电网,起到隔离和双向
滤波(或称共模滤波)的作用。该电路的具体结构为现有技术。
3、 上述方案中,所述的整流与功率因数校正电路可以将经过滤后的交流
市电转化为直流电,并可以减少整流滤波电路产生的高次电流谐波信号对电 网的干扰,使线路工作在髙功率因数状态,提高电源的利用率(或效率),同 时该电路中的升压变换器还将市电转换为约400V的直流电压供给后级变换 器使用。
4、 上述方案中,所述的LC串联谐振电路可以将方波转化为正弦波。
5、 上述方案中,所述的TL494芯片和KA7500芯片二者内部一样,封装 一样,只是命名不同而已.
6、 上述方案中,所述保护电路由电压采样电路、电流采样电路和保护信 号处理器构成.
本实用新型设计构思在高频变换器电路里采用TL494或KA7500芯片作 为控制芯片与驱动变压器配合构成新的控制核心电路,因此, 一方面降低了 生产的成本,另一方面提高了电源的驱动能力。
由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点
1、 由于本实用新型采用TL494或KA7500芯片作为控制芯片,所以电源 的驱动能力有了明显的提高,尤其是当功率大于100W时可靠性大大提高,
2、 由于本实用新型采用TL494或KA7500芯片作为控制芯片,所以在一 定程度上降低了生产成本。
总之,本发明提供了一种安全、可靠、高效、节能的电磁感应灯电源电路, 与其他电源的不同之处在于运用了很普及且性能很穗定的芯片TL494或 KA7500实现了电磁感应灯工作时所需的高频发生器。提高了电磁感应灯的运 行效率,延长了使用寿命,对降低无极电磁感应灯电源的开发成本和推广无 极电磁感应灯的使用有显著的效果。

附图1为本实用新型实施例一的电路图原理困; 附图2为本实用新型实施例二的电路图原理围; 附图3为本实用新型实施例三的电路图原理图; 附图4为芯片TL494或KA7500的管脚图。
具体实施方式

下面结合附困及实施例对本实用新型作进一步描述 实施例一
参见附困l所示,该电磁感应灯电源,连接于市电与电磁感应灯之间,主 要由滤波电路、整流与功率因数校正电路、高频变换器和保护电路四部分组
成,其中高頻变换器主要由控制芯片、驱动变压器、半桥变换开关电路、LC 串联谐振电路和灯管电磁感应器组成。其中,半桥变换开关电路由两个MOS 管Ql、 Q2组成,MOS管Ql的源极接MOS管Q2漏极,MOS管Ql的漏 极接电源,MOS管Q2的源极接地,MOS管Ql的源极或MOS管Q2漏极 作为高频输出端。LC串联谐振电路主要由输出耦合电容C2与输出镇流电感 L4串联构成.驱动变压器由一个原边绕组L1和两个副边绕组L2、 L3构成。 TL494或KA7500芯片作为控制芯片IC,其6脚接振荡电阻R, 5脚接振荡 电容C1, 7脚接地,12脚接电源.原边绕组L1的一端接控制芯片IC的8脚, 另 一端接11脚,控制芯片IC的9脚和10脚接地.副边绕组L2的 一端接MOS 管Q1的栅极,另一端接MOS管Ql的源极.副边绕组L3的一端接MOS管 Q2的栅极,另一端接MOS管Q2的源极。原边绕组L1的8脚对应端与副边 绕组L2的栅^LXt应端为同极性端,与副边绕组L3的^K^mt应端为^J极性端。 半桥变换开关电路的高频输出经LC串联谐振电M灯管电磁感应器。
控制芯片采用TL494或KA7500,调整该芯片外接的振荡电阻R和振荡 电容Cl可产生一对所需频率(210KHZ^"300KHZ)的方波信号,与所需驱 动的功率MOS管Ql和Q2相连;最终产生可以点亮电磁感应灯的高频信号, 再通过由输出耦合电容C2与输出镇流电感L4串联构成的LC串联谐振电路 将方波信号转化为正弦波信号后iHAJT管电磁感应器激励灯管发光。输出耦 合电容C2的作用可以将变换器的输出信号辆合到电磁感应灯上,还可以隔直 流,并能充当变換器半周期的电源.输出镇流电感L4的作用是与输出谐振电 容一起产生灯启动时所需的高压,并限制灯的工作电流和工作电压.
市电经过输入滤波电路滤除市电带来的干扰信号,同时以阻止本电源工作 时产生的无用信号干扰电网,以符合电磁兼容的有关规定。经双向滤除干扰 之后的纯净市电由功率因数校正电路对其进行桥式整流和功率因数校正,对 整流时产生的电流谐波信号进行有效的抑制,同时通过该功率因数校正电路 中的升压变換器将市电转换为约400V的直流电压供给后级变换器使用,辅助 电源产生控制芯片所需的启动电压和工作电压,保证控制芯片IC的正常工作。
后送到保护倌号处理器上,经过处理后,将信号传送给控制芯片IC,由控制 芯片IC对电磁感应灯的工作情况进行监测.控制芯片IC内部设有比较器, 当电磁感应灯的工作情况发生异常时,通过保护信号处理器使控制芯片IC的
电压达到内部比较器设定的动作电压,从而使内部的保护电路动作,控制芯 片IC停止驱动信号的输出,整个系统iix保护状态。
实施例二
参见附困2所示,本实施例与实施例一的不同之处在于驱动变压器由一 个原边绕组L5和一个副边绕组L6构成,原边绕组L5的一端接控制芯片IC 的9脚,另一端经电容C3接地,副边绕组L6的一端接MOS管Ql的栅极, 另一端MOS管Ql的源极,原边绕组L5的9脚对应端与副边绕组L6的栅极 对应端为同极性端.控制芯片IC的10脚接MOS管Q2的栅极,8脚和11脚 接电源。其它部分与实施例一相同,这里不再重复描述。
实施例三
参见附困3所示,本实施例与实施例一的不同之处在于驱动变压器由一 个原边绕组L7和两个副边绕组L8、 L9构成,原边绕组L7具有一个中心抽 头,该中心抽头接电源。原边绕組L7的一端接控制芯片IC的8脚,另一端 接11脚,控制芯片IC的9脚和10脚接地,副边绕组L8的一端接MOS管 Ql的栅极,另一端接MOS管Ql的源极。副边绕组L9的一端接MOS管 Q2的栅极,另一端接MOS管Q2的源极。原边绕组L7的8脚对应端与副边 绕组L8的栅,^mt应端为同极性端,与副边绕组L9的栅^t应端为^^极性端。 其它部分与实施例一相同,这里不再重复描述。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实 用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都 应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种电磁感应灯电源,包括滤波电路、整流与功率因数校正电路、高频变换器以及保护电路,其特征在于高频变换器主要由TL494或KA7500芯片、驱动变压器、半桥变换开关电路、LC串联谐振电路和灯管电磁感应器组成,其中,半桥变换开关电路由两个MOS管组成,第一MOS管的源极接第二MOS管漏极,第一MOS管的漏极接电源,第二MOS管的源极接地,第一MOS管的源极或第二MOS管漏极作为高频输出端;LC串联谐振电路主要由输出耦合电容与输出镇流电感串联构成;TL494或KA7500芯片作为控制芯片IC,其6脚接振荡电阻,5脚接振荡电容;8、9脚和10、11脚输出高频开关信号,经驱动变压器耦合分别控制半桥变换开关电路中的两个功率MOS管的栅极,半桥变换开关电路的高频输出经LC串联谐振电路接灯管电磁感应器。
2、 根据权利要求1所述的电磁感应灯电源,其特征在于所述驱动变压 器由一个原边绕组和两个副边绕组构成,原边绕组的一端接控制芯片IC的8 脚,另一端接ll脚,控制芯片IC的9脚和10脚接地;第一副边绕組的一端 接第一MOS管的栅极,另一端接第一MOS管的源极;第二副边绕组的一端 接第二MOS管的栅极,另一端接第二MOS管的源极;原边绕组的8脚对应 端与第一副边绕组的栅^t应端为同极性端,与第二副边绕组的^8h极对应端 为^^极性端.
3、 根据权利要求1所述的电磁感应灯电源,其特征在于所述驱动变压 器由一个原边绕组和一个副边绕组构成,原边绕组的一端接控制芯片IC的9 脚,另一端经电容接地,副边绕组的一端接第一MOS管的栅极,另一端接第 一MOS管的源极,原边绕组的9脚对应端与副边绕组的栅极对应端为同极性 端;控制芯片IC的10脚接第二MOS管的栅极,8脚和11脚接电源。
4、 根据权利要求1所述的电磁感应灯电源,其特征在于所述驱动变压 器由一个原边绕组和两个副边绕组构成,原边绕组具有一个中心抽头,该中 心抽头接电源,原边绕组的一端接控制芯片IC的8脚,另一端接ll脚,控 制芯片IC的9脚和10脚接地;第一副边绕组的一端接第一 MOS管的栅极, 另一端接第一 MOS管的源极;第二副边绕组的一端接第二 MOS管的栅极, 另一端接第二MOS管的源极;原边绕组的8脚对应端与第一副边绕组的栅极 对应端为同极性端,与第二副边绕組的栅极对应端为反极性端。
专利摘要一种电磁感应灯电源,包括滤波电路、整流与功率因数校正电路、高频变换器以及保护电路,其中高频变换器主要由TL494或KA7500芯片、驱动变压器、半桥变换开关电路、LC串联谐振电路和灯管电磁感应器组成;半桥变换开关电路由两个MOS管组成;LC串联谐振电路主要由输出耦合电容与输出镇流电感串联构成;TL494或KA7500芯片作为控制芯片IC,其6脚接振荡电阻,5脚接振荡电容;8、9脚和10、11脚输出高频信号,经驱动变压器耦合分别控制半桥功率MOS管开关电路中的两个功率MOS管的栅极,半桥变换开关电路的高频输出经LC串联谐振电路接灯管电磁感应器。由于采用了TL494或KA7500芯片作为控制芯片,一方面降低了生产的成本,另一方面提高了电源的驱动能力。
文档编号H05B41/24GK201011745SQ200720034129
公开日2008年1月23日 申请日期2007年1月26日 优先权日2007年1月26日
发明者杨日兴 申请人:布蕾德光电(苏州)有限公司
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