专利名称：：太阳能直流灯电路的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种电路结构，特别是一种太阳能直流灯供电的电路结构。
背景技术：
：现在用到的直流灯线路结构主要有2种，一为ROYER推挽式电路，二为单管的回扫式电路。回扫式电路因效率低(一般50%左右)，输出交流波形上下不对称，灯管的整流效应比较重，加上该电路对灯管损坏很大，开关次数最多iooo次左右，所以实际应用中很少使用。如图1所示，传统的Royer线路容易计算频率和启动状况，一般以L，anx2同谐振电容来计算初始频率，在低压供电时得到广泛应用，现今市面上所做包括现有的紫外线部分所用的都是该类型线路，存在着大量的前人研究成果，工作原理相对简单，对输入电压的范围要求较宽，但它的缺点也是不容忽视的，不能大规模适用于一体化大功率的直流灯上，具体缺点如下1、对于灯管的耐压要求为输入电压的3.14倍，目前使用的三极管大多数为D882，这种三极管电流有限，价格便宜。但如果要达到较达大的功率，三极管可以选择的不多，价格成倍增长。磁芯在工作时经过饱和区，磁芯损耗较大，所以效率较低。通常比较好的情况电转换效率为65%。如做到较大功率，EE磁芯加上工字磁芯和三极管体积就很大，难以调试，对磁芯的材料要求高，要求矩形磁滞回线。2、开关寿命短。普通情况没有灯丝电流，比较难调整到灯管合适的工作状态，启动方式为高压直接击穿，随着灯丝的损耗，启动性能更差，开关次数难以达到3000次水平。如果加上继电器预热，可以加大开关次数，但继电器的可靠性不佳，并且体积大，不容易做到一体化。高低温性能也不佳。3、存在安全隐患。无论灯管寿命是否点亮，都有能击穿灯管的最高电压存在，后端镇流电容长时间承受1500V的电压和6(TC以上温度，对电容的要求相对就很高，要留相当的余量。在灯寿命结束或电路异常情况下，譬如镇流电容被击穿时如果不另外增加价格相对较高的温控器来断开电路，三极管和磁芯或者灯丝部分可能异常发热，热量足以熔掉塑胶件。还曾经有特例启动不了的情况时，灯丝的温度超高，甚至烧熔灯管玻璃。
发明内容本发明的目的是提供一种太阳能直流灯电路，本发明解决了现有的直流灯线路结构存在的损耗大、效率低、开关寿命短、有安全隐患的问题。太阳能直流灯电路，包括1、太阳能驱动电路(A);2、电路驱动网络(B)，用于脉冲产发生装置，驱动脉冲产生；电路驱动网络(B)与太阳能驱动电路(A)的输出相连接；3、分压钳制电路(C)，分压电阻对驱动电路形成负反馈，稳压管对驱动信号进行分压和尖峰钳制，抑制启动瞬间和高压输入时的驱动电压；分压钳制电路(C)与电路驱动网络(B)并连;4、灯管电路结构(D)，由灯管、启动电容、变压器(T)构成，灯管电路结构(D)与分压钳制电路(C)并连。本发明的太阳能直流灯电路从根本上解决了Royer电路的很多问题，具有以下优点1.启动性能极佳，依靠LC谐振启动，在不加其他预热电路的时候开关寿命也能达10000次左右。2.电转换效率高，磁芯不需要气隙，完全作为直流能量转换来用，这点同普通半桥开关电源原理。7W以上光效大于601m/W，电能转换效率达90%左右，功率损耗基本和220V的电子灯相当。3.开关管的耐压要求低，开关管承受的电压只稍高于电源电压。对MOS管而言，30V左右的选择较多，这类型的MOS管广泛用于笔记本、MP3等电子产品上。最低价格可以在1.2元左右。如果改变驱动方式，改为双N-ChannelM0SFET，价格在0.8元左右。4.安全性能好，寿命终结时灯丝断开情况下镇流器不损坏，不会形成振荡。灯管漏气情况下，因MOS管体积小，可能发生损坏也在很短的时间内，不会形成长时间的高温。图1是
背景技术：
中传统技术的电路结构示意图；图2是本发明的结构示意图；图3是图2电路的基本原理图；图4是本发明的实施方式中电路驱动波形对比图(左侧为现有技术驱动波形，左侧为本发明电路的驱动波形)。具体实施例方式下面结合附图并用最佳的实施例对本发明作详细的说明。参阅图2、图3，太阳能直流灯电路，包括太阳能驱动电路A;电路驱动网络B，用于脉冲产发生装置，驱动脉冲产生；电路驱动网络B与太阳能驱动电路A的输出相连接；分压钳制电路C，分压电阻对驱动电路形成负反馈，稳压管对驱动信号进行分压和尖峰钳制，抑制启动瞬间和高压输入时的驱动电压；分压钳制电路C与电路驱动网络B并连；灯管电路结构D，由灯管、启动电容、变压器T构成，灯管电路结构D与分压钳制电路C并连。所述的分压钳制电路C包括两个径向连接的二极管，二个二极管之间连接一电阻，二个二极管连接灯管电路结构D的变压器。所述的电路驱动网络B包括电容C5、电阻R4、电容C6和电感L1，电感LI和电容4C6的一端分别连接分压钳制电路C的两端，电感L1和电容C6的另外一端并接后与电容C5的一端相连接，电容C5的另外一端连接电阻R4另外一端。本发明采用新型低压半桥线路。因ROYER线路有很多缺点，所以我们现在采用了新开发的低压半桥结构。可以通过低压振荡升压镇流后点灯，启动方式依靠串联谐振启动方式。高频点灯状态下，有灯丝电路维持，更适合高频状况下灯丝的工作状态。新型直流灯详细信息下面的是用低压半桥电路的驱动方式来设计的一种电路，参阅图3，如果做成一体化的节能灯，要求镇流器的体积小，耐高温性能好，最好选择有负温度系数的M0SFET，例子中的选择为S0P-8封装的APM4546，30V耐压内部有一个N-Channel和一个P-Channel独立的M0SFET。因体积小，使直流变换器下面的空间得到很好的利用。条件允许的情况下其它元件也可以使用的贴片元件，增加生产效率。本发明的基本原理，参阅图3。电路结构自激振荡半桥拓朴(驱动钳位)。电路驱动网络B，驱动脉冲产生。自激驱动方式简单便宜，整灯工作频率由电路驱动网络B决定。灯管、启动电容、变压器T对频率影响极少。同一输入电压下工作状态稳定，但随着电压的变化频率也相应产生变化，尤其是高压时，电路的频率大为下降，造成功率上升，超出MOS管等的承受范围而损坏镇流器。另一种比较危险的情况就是启动瞬间LC谐振产生较大的冲击电流，引起驱动电压很高，很强大的尖峰脉冲也使镇流器的驱动超高，产生正反馈从而使整灯功率非常高而损坏。要弥补上面的这两种情况，就必须引入负反馈，使工作频率得到稳定。方案要简单可靠，才不增加太多的体积和更大的成本。参阅图43C部分，对所有依靠LC谐振电路来启动灯管的电路来说启动瞬间功率增长是很大的，也就意味着在这个瞬间，驱动绕组产生的反馈电压也是很高的，可能超出LC驱动的选频能力，造成更大的正反馈，镇流器就工作在持续谐振的那个状态，M0S管和稳压管发热严重，弓I起镇流器损坏。所以在驱动部分增加了分压钳制电路C，分压电阻对驱动电路形成负反馈，稳压管对驱动信号进行分压和尖峰钳制，抑制启动瞬间和高压输入时的驱动电压，从而大大提升了整个电路抗冲击能力，基本保持驱动电压的稳定，也就保持了频率的稳定。具体参数调试1、电感参数上面的电路整体类似于电子变压器，只不过电子变压器是输出入高压直流输出低压交流，低压直流灯是输入低压直流输出高压交流。电子变压器是使用磁环能量转变，没有气隙，同样我们的直流灯直流变换器也不需要气隙。但要防止匝数太多可能带来的磁饱和，那样会增加磁芯损耗，整灯频率控制可能失控。电感是能量转换的核心，它的参数关系着效率和稳定性。EE13加宽型的磁芯初级不要超高10匝，次级根据灯管的启动电压来订，小功率情况下一般以输入电压上限时，输出电压峰峰值低于灯管的启动电压。稍大功率时输出电压可以保持在300-400V有效值上，这个与220V的节能灯工作状态基本保持一致。初级最好用多股线，尽量使线径粗点。还要注意a、b绕组的相位。检测时1^>>1^2+1^，如果不对，证明相位有误。如果绕线方便，升压变压器应该也可以用电子变压器使用的大磁环来5制作。2、其它参数调节频率频率的主要影响为B部分#的电路驱动网络，如图3中B，频率选择类似于脉冲产生器，在100-120Vac情况下日本和美国的节能灯镇流器上这种驱动方式很常见。在驱动电压比较稳定的情况下，这个LC网络产生的频率也是一个近似正弦波的波形，频率稳定，不受灯管，变压器灯参数的影响，只与框B中的Ll、C5、C6值有关。还有一个对频率影响比较大的就是输入电压，当电压变化后，充电时间常数就会变化，电压越高频率越低，电压越低频率越高，这个是这种驱动不足的地方。频率不能和电压成反比，就不能有效抑制功率的变化，不是太好。驱动电压不可太高，要综合考虑稳压管的承受能力和MOS管的功耗，MOS管和稳压管的功耗相互矛盾，一般调到综合值最小。另外调节C2的值也能有效的控制频率随电压的离散性，稍大一点对频率稳定和温升也有好处。3、个例描述元件清单(配9mm管径7W灯管，实际调节可以调节扼流圈感量来控制功率)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求太阳能直流灯电路，包括灯管电路结构(D)，太阳能驱动电路(A)；其特征在于，还包括电路驱动网络(B)，用于脉冲产发生装置，驱动脉冲产生；驱动网络(B)与太阳能驱动电路(A)的输出相连接分压钳制电路(C)，分压电阻对驱动电路形成负反馈，稳压管对驱动信号进行分压和尖峰钳制，抑制启动瞬间和高压输入时的驱动电压；分压钳制电路(C)与电路驱动网络(B)并连；灯管电路结构(D)，由灯管、启动电容、变压器(T)构成，灯管电路结构(D)与分压钳制电路(C)并连。2.如权利要求l所述的太阳能直流灯电路，其特征在于，所述的分压钳制电路(C)包括两个径向连接的二极管，二个二极管之间连接一电阻，二个二极管连接灯管电路结构(D)的变压器。3.如权利要求2所述的太阳能直流灯电路，其特征在于，所述的电路驱动网络(B)包括电容(C5)、电阻(R4)、电容(C6)和电感(Ll)，电感(LI)和电容(C6)的一端分别连接分压钳制电路(C)的两端，电感(Ll)和电容(C6)的另外一端并接后与电容(C5)的一端相连接，电容(C5)的另外一端连接电阻(R4)另外一端。全文摘要太阳能直流灯电路，涉及一种电路结构。包括太阳能驱动电路(A)；电路驱动网络(B)，用于脉冲产发生装置，驱动脉冲产生；分压钳制电路(C)，分压电阻对驱动电路形成负反馈，稳压管对驱动信号进行分压和尖峰钳制，抑制启动瞬间和高压输入时的驱动电压；灯管电路结构(D)，由灯管、启动电容、变压器(T)构成，灯管电路结构(D)与分压钳制电路(C)并连。本发明解决了现有的直流灯线路结构存在的损耗大、效率低、开关寿命短、有安全隐患的问题。文档编号H05B41/14GK101695211SQ20091016796公开日2010年4月14日申请日期2009年10月21日优先权日2009年10月21日发明者邓金和申请人:四川省全成节能科技有限公司;