专利名称：一种具有智能接口的无极灯镇流电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种镇流器。尤其是一种用于电磁感应无极灯的 镇流器。
背景技术：
电磁感应无极灯是高光效、长寿命的新一代节能灯。 电磁感应无极灯由于突破了传统的白炽灯、气体放电灯的工作模 式，其不需要电极的放电工作方式使传统的气体放电光源由于电极溅 射而引起灯管发黑或电极发射材料耗尽而导致灯管寿命终止等问题 得到避免和克服。其高光效、长寿命、高显色性、光线稳定等特点， 使它成为理想的绿色照明光源之一。
电磁感应无极灯是由电子镇流器、功率耦合线圈、无极荧光灯 管组合而成的。其灯管是一个真空放电腔体，形成连续的闭合放电环 路，放电腔通过绕以功率耦合线圈的环形铁氧体磁芯的中心轴线，电 子镇流器产生的高频电磁能量通过功率耦合线圈耦合进入放电的等 离子体中。功率耦合线圈和放电腔体可以视为一个变压器的初级和次
级，通过线圈的电流产生交变的磁通量，进而又沿放电腔产生感应电 场来维持等离子体发光。
电磁感应无极灯特殊的工作方式对镇流器提出了特殊的要求，如 何保证电磁感应无极灯安全、可靠、可控、稳定地工作，是无极灯镇
4流器设计开发重点要解决的问题。
现有的技术普遍存在着以下问题-
(1) 没有智能控制接口，只能通过对电源的切段、接通来进行控 审'L不方便进行智能化、网络化的管理与监控。
(2) 没有开路启动保护，在灯管没有接上镇流器的状态下，镇流
器上电很容易导致镇流器自身的损坏；
(3) 没有破灯启动保护，在灯管破裂而无法启动时，镇流器上电 很容易导致镇流器自身的损坏；
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种有智能控制接口的无极灯镇流 电路，使其能经行智能化、网络化的管理和监控。
本实用新型是这样实现上述目的的-
一种具有智能控制接口的无极灯镇流电路，包括滤波整流电路、 功率因数校正电路、半桥驱动电路、功率输出电路、输出采样电路， 其特征在于所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路还包括智能 控制接口电路，智能控制接口电路与半桥驱动电路、输出采样电路的
输出端连接；智能控制接口电路输出端D0+与DO-之间连接状态的改 变是通过改变输出采样电路的输出端VSMP电压状态来实现的，半桥 驱动电路电压状态的改变是通过改变智能控制接口电路输入端DI+与 DI-之间电压状态而实现的。
作为本实用新型的第一种优选方案，所述智能控制接口电路内是用光电耦合器IC3的一个输入端连接输出采样电路的输出端VSMP，
另一个输入端串联电阻R17后接地，两个输出端接D0+和D0-， DI+ 接二极管D18阴极，DI-接直流地。
作为本实用新型的第二种优选方案，所述智能控制接口电路内是 用三接管Q7的基极接输出采样电路的输出端VSMP，三接管Q7的集 电极和发射极分别接DO+和DO-; DI+和DI-接三接管的基极，集电极 与半桥驱动电路相连，发射极接地。
作为本实用新型的第三种优选方案，所述智能控制接口电路内是 用电耦合器IC3的一个输入端连接输出采样电路的输出端VSMP，另 一个输入端串联电阻R17后接地，两个输出端接D0+和D0-;光电耦 合器IC4的输入端接DI+和DI-，光电耦合器IC4的输出端接半桥驱 动电路和接地。
作为本实用新型的第四种优选方案，所述智能控制接口电路内是 用继电器Sl控制端接输出采样电路的输出端VSMP和地，继电器Sl 开关端接D0+和D0-;继电器S2的控制端接DI+和DI-，继电器S2的 开关端接半桥驱动电路和地。
所述的二极管D18阳极接启动保护电路的电源输出端。
所述的输出采样电路5的电感L5'和功率输出电路4的电感L5 绕在同一磁芯上。
采用上述技术方案，本实用新型提供的镇流电路可靠性高、功率 因数高，具有对无极灯管电压、电流的检测功能，可恒功率输出以保 持功率稳定和光输出的稳定；能够提供无极灯管过流、过压、短路、开路保护；还能够提供智能控制接口、开路启动保护、破灯启动保护。以下结合附图和实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。
图1是本实用新型的电路原理框图； 图2是本实用新型的电路原理；
图3是本实用新型的智能控制接口电路的第二种方案的电路图； 图4是本实用新型的智能控制接口电路的第三种方案的电路图； 图5是本实用新型的智能控制接口电路的第四种方案的电路具体实施方式
参照图l、图2， 一种有智能控制接口的无极灯镇流电路，包括 滤波整流电路1、功率因数校正电路2、半桥驱动电路3、功率输出 电路4、输出采样电路5、智能控制接口电路6、启动保护电路8。
输入电源经滤波整流电路1整流后送功率因数校正电路2获得升 压的稳压直流电，该直流经过由半桥驱动电路3控制的功率输出电路 4产生高频髙压的工作电压电亮无极灯管7。
输出采样电路5与功率输出电路4相连，获取输出电压、电流信 号，这些输出信号分别通过连线传递给半桥驱动电路3、智能控制接 口电路6、启动保护电路8。
半桥驱动电路3获得电源后自动进入无极灯启动程序，驱动功率 输出电路4进行无极灯灯管7启辉，启辉成功后根据输出采样电路5传来的输出信号进行动态输出调节保持无极灯灯管7在一定功率下 工作，并随时根据各种异常情况采取停止输出的保护动作。
智能控制接口电路6与半桥驱动电路3、输出采样电路5的输出 端连接，根据输入的DI信号进行切断/恢复半桥驱动电路3电源供应 动作来关闭/点亮无极灯管7。
启动保护电路8与功率因数校正电路2的直流输出端、功率输出 电路4的电流检测端、无极灯灯管7、输出采样电路5的输出端、半 桥驱动电路3的电源端相连，它检测无极灯管7是否存在及是否破裂， 若无极灯管不存在或存在但已破裂，则及时切断半桥驱动电路3的电 源以保护镇流电路，若一切正常则向半桥驱动电路3正常供电。
下面详细描述一种具有智能接口无极灯镇流电路的电路结构-
1、 滤波整流电路l。包括电容C1至C8、电感L1、 L2、 L3组成 的滤波电路及桥式整流器B1等。交流输入电路与滤波电路相连，其 作用是抑制电网上来的电磁干扰，同时抑制镇流电路本身产生的电磁 干扰，以保护电网。桥式整流器Bl对交流进行整流后获得维持后续 电路工作的直流供电。另外为了避免冷启动电流过大，NT热敏电阻 串联于电源输入端。为了避免过流损坏线路，还在电源输入端串有保 险管。
2、 功率因数校正电路2。包括一个功率因数控制集成电路IC2 及其外围元件。在输出端DCBUS提供恒定直流电压。
3、 半桥驱动电路3。包括半桥驱动集成电路IC1及其外围元件等。
4、 功率输出电路4。在半桥驱动电路3的驱动下产生高频高压 的工作电压点亮无极灯灯管7。包括M0S管Ql、 M0S管Q2、电容C29、 可恢复温度保险丝TF1、电感L5、电容C30、变压器L4等。MOS管 Ql的漏极与功率因数校正电路2的输出端DCBUS连接，MOS管Ql的 源极与MOS管Q2的漏极连接，MOS管Ql的源极接电流取样点SMP; MOS 管Ql的栅极串联电阻R40之后与变压器L4的次级一端连接；变压器 L4初级一端与半桥驱动电路3连接；MOS管Q2的栅极串联电阻R42 之后与半桥驱动电路3连接。变压器L4的次级另一端串联电容C29、 可恢复温度保险丝TF1、电感L5、电容C30之后与输出采样电路5连 接；C30与无极灯灯管7并联连接。
5、 输出采样电路5，包括输出电压取样电感L5'、输出电流取 样电阻R34等。L5'为附加在L5上的取样线圈，用于感应输出电压 波形，获得输出电压信号。
6、智能控制接口电路6，包括四种方案。第一种优选方案，所 述智能控制接口电路内是用光电耦合器IC3的一个输入端连接输出 采样电路的输出端VSMP，另一个输入端串联电阻R17后接地，两个 输出端接DO+和D0-， DI+接二极管D18阴极，DI-接直流地。二极管 D18阳极接启动保护电路(8)的电源输出端。
第二种优选方案，所述智能控制接口电路内是用三接管Q7的基 极接输出采样电路的输出端VSMP，三接管Q7的集电极和发射极分别 接DO+和DO-; DI+和DI-接三接管的基极，集电极与半桥驱动电路相连，发射极接地。
第三种优选方案，所述智能控制接口电路内是用电耦合器IC3的 一个输入端连接输出采样电路的输出端VSMP，另一个输入端串联电 阻R17后接地，两个输出端接D0+和D0-;光电耦合器IC4的输入端 接DI+和DI-，光电耦合器IC4的输出端接半桥驱动电路和接地。
第四种优选方案，所述智能控制接口电路内是用继电器Sl控制 端接输出采样电路的输出端VSMP和地，继电器Sl开关端接DO+和 DO-；继电器S2的控制端接DI+和DI-，继电器S2的开关端接半桥驱 动电路和地。
7、启动保护电路8，启动保护电路8与功率因数校正电路2的 直流输出端DCBUS、功率输出电路4的电流检测端SMP、无极灯灯管 7、输出采样电路5的输出端VSMP、半桥驱动电路3的保护信号端或 电源端VDD相连。与无极灯管7的连接可以在输出隔离电容C30到无 极灯灯管7之间的任何一点连接，比如输出扼流电感L5的两端或可 恢复温度保险丝TF1的两端。
镇流电路的原理如下
接通电源后，经功率因数校正电路2获得工作电源，在功率因数 控制集成电路IC2的控制下，使整个镇流电路的功率因数可达0.99 以上；在电源输入端交流电压在85V 到265V 之间变化时保持输出端 DCBUS的直流电压恒定；同时将镇流电路的总谐波含量控制在8%以 内。在启动保护电路8，获得电源后，检测无极灯管7是否存在及是 否破裂，若无极灯管7不存在或存在但已破裂，则及时切断半桥驱动
电路3的电源以保护镇流电路；在半桥驱动电路3的电容C26充电达 到11V时，半桥驱动集成电路IC1启动，振荡电路起振，开始向功率 输出电路4提供对称的方波驱动信号，功率输出电路4开始工作。半 桥驱动集成电路IC1首先进行的是启动过程进行从高到低的频率扫 描，最低频率由电阻R30和电容C22决定；当扫描频率逐步降低到一 定程度，在电容C30两端产生高压，实现无极灯管7的启辉，随后半 桥驱动电路3进入正常工作状态。
输出采样电路5的电压取样电感L5'从L5感应电压经整流后得 到无极灯管7上的电压状态信号并传递到输出VSMP;电流取样电阻 R34取得无极灯管7上的电流状态信号并传递到半桥驱动电路3，通 过电阻R35和电阻R28进入半桥驱动集成电路IC1。半桥驱动集成电 路IC1根据输出情况调整输出频率，闭环调节输出功率使其恒定；同 时若出现开路、短路、过流、过压等情况则自动停止驱动输出，进入 保护状态，直到下次电源上电。
智能控制接口电路6的DO+开始处于悬空状态，从输出采样电路 5的输出端VSMP输出的灯管电压信号驱动光电耦合器将DO+和DO-接 通，D0+的状态改变；当DI+和DI-在外部短路或小电阻接通时，启动 保护电路8中的电压被强制拉低，半桥驱动集成电路IC1失去电源而 停止工作，进而功率输出电路4停止工作，无极灯管7熄灭；直到 DI+和DI-断开，半桥驱动集成电路IC1重新上电而工作起来。功率输出电路4的可恢复温度保险丝TF1串联在输出线路上， 当镇流电路工作温度过高时将自动切断功率输出，直到温度降低到一 定程度才自动恢复连接，起到过热保护的作用。
权利要求1、一种具有智能控制接口的无极灯镇流电路，包括滤波整流电路(1)、功率因数校正电路(2)、半桥驱动电路(3)、功率输出电路(4)、输出采样电路(5)，其特征在于所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路还包括智能控制接口电路(6)，智能控制接口电路(6)与半桥驱动电路(3)、输出采样电路(5)的输出端连接；智能控制接口电路(6)输出端DO+与DO-之间连接状态的改变是通过改变输出采样电路(5)的输出端VSMP电压状态来实现的，半桥驱动电路(3)电压状态的改变是通过改变智能控制接口电路(6)输入端DI+与DI-之间电压状态而实现的。
2、 根据权利要求1所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路，其特征在于所述智能控制接口电路(6)是用光电耦合器IC3的一个输入端连接输出采样电路(5)的输出端VSMP，另一个输入端串联电阻R18后接地，两个输出端接DO+和DO-; DI+接二极管D18阴极，DI-接地。
3、 根据权利要求1所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路，其特征在于所述智能控制接口电路(6)内是用三接管Q7的基极接输出采样电路(5)的输出端VSMP，三接管Q7的集电极和发射极分别接DO+和DO-; DI+和DI-接三接管Q8的基极，Q8的集电极与半桥驱动电路(3)相连，Q8的发射极接地。
4、 根据权利要求1所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路，其特征在于所述智能控制接口电路(6)是用光电耦合器IC3的一个输入端连接输出采样电路(5)的输出端VSMP，另一个输入端串联电阻 R18后接地，两个输出端分别接D0+和DO-;光电耦合器IC4的两个 输入端分别接DI+和DI-，光电耦合器IC4的两个输出端分别接半桥 驱动电路(3)和地。
5、根据权利要求1所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路， 其特征在于所述智能控制接口电路(6)内是用继电器Sl的控制端接 输出采样电路(5)的输出端VSMP和地，继电器Sl开关端接D0+和 D0-;继电器S2的控制端接DI+和DI-，继电器S2的开关端接半桥驱 动电路(3)和地。
6、根据权利要求1所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电 路，其特征在于具有智能控制接口的无极灯镇流电路还包括启动保护 电路(8)，启动保护电路(8)与功率因数校正电路(2)的直流输出 端、功率输出电路(4)的电流检测端、无极灯灯管(7)、输出采样 电路(5)的输出端、半桥驱动电路(3)相连。
7、 根据权利要求2所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路， 其特征在于智能控制接口电路(6)的二极管D18阳极接启动保护电路(8)的电源输出端。
8、 根据权利要求1所述的有智能控制接口的无极灯镇流电路， 其特征在于输出采样电路(5)的电感L5'和功率输出电路(4)的电 感L5绕在同一磁芯上。
专利摘要一种具有智能控制接口的无极灯镇流电路，包括滤波整流电路、功率因数校正电路、半桥驱动电路、功率输出电路、输出采样电路，其特征在于所述的具有智能控制接口的无极灯镇流电路还包括智能控制接口电路，智能控制接口电路与半桥驱动电路、输出采样电路的输出端连接；智能控制接口电路输出端DO+与DO-之间连接状态的改变是通过改变输出采样电路的输出端VSMP电压状态来实现的，半桥驱动电路电压状态的改变是通过改变智能控制接口电路输入端DI+与DI-之间电压状态而实现的。本实用新型提供了具备能经行智能化、网络化的管理和监控的智能控制接口的无极灯镇流电路。
文档编号H05B41/282GK201393337SQ200820215748
公开日2010年1月27日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者张苏新, 曾祥绪 申请人:常州菲尔普照明电器有限公司