专利名称：一种智能数控节能调光电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及荧光灯用的电子镇流器领域，特别涉及一种智能数控节能调光电 子镇流器。
背景技术：
现有设计的调光电子镇流器普遍存在一些调光范围窄，保护功能不完善，自身功 耗大，高功率时功率因数不够高，不能良好的线性调光，兼容灯管性能差，不支持全数调光， 不能同时对两个或两个以上灯管进行调光等缺点。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能数控节能调光电子镇流器，该镇流 器具有较高的可靠性，调光范围大且具有完善的保护功能，可同时对两只或两只以上多只 荧光灯管进行线性、数控调光。本实用新型是通过以下技术方案来实现的本实用新型的一种智能数控节能调光电子镇流器，其电路包括雷击过压保护电 路，EMI滤波电路，整流滤波电路，APFC电路，预热扫频点火电路，半桥逆变电路，智能驱动 及谐振换流集成电路IC2，防接错保护电路，调光接口电路，调光信号隔离电路，灯管寿终、 漏气、脱落保护电路，主回路电流转换电路和APFC电路；雷击过压保护电路连接EMI滤波电 路，再连接整流滤波电路，整流滤波电路的直流输出连接APFC电路，APFC电路连接谐振电 路的输入和IC2的电源端，扫频预热点火电路连接IC2的振荡频率输入端，IC2运放器的同 向输入端连接调光信号隔离电路，半桥逆变电路的输出连接IC2运放器的反向输入端，IC2 的半桥驱动使能端连接半桥逆变电路的输入，半桥逆变电路的输出连接谐振电路，调光接 口电路连接调光信号隔离电路，谐振电路的输出连接发光灯管，IC2的高端MOSFET驱动和 低端MOSFET驱动都连接谐振电路，IC2还连接有自举电路，调光信号隔离电路还经过保护 电路连接谐振电路。作为优选，所述防接错保护电路包括电容C15，快速二极管D8及电阻R31。作为优选，所述调光信号隔离电路包括集成电路IC3、IC4及外围元件。作为优选，所述预热扫频点火电路包括电容C21、C23及电阻R34、R36，预热时间电 容C21和预热频率电容C23的一端分别连接在IC2的两个频率输入端，另一端连接在整流 滤波电路的低电位输出端。作为优选，所述半桥逆变电路包括IC2，功率放大器Q2、Q3以及振荡变压器L4和外围电路；IC2通过功率放大器Q2、Q3连接振荡变压器L4，振荡变压器L4连接发光灯管，振 荡变压器L4还连接IC2的高端驱动检测端。作为优选，所述灯管寿终、漏气、脱落保护电路包括三极管Q5、Q6、Q7以及外围电路。作为优选，所述主回路电流转换电路包括变压器L5、三极管Q8及外围电路。作为优选，所述IC2内部结构包括控制电路和驱动电路。[0012] 本实用新型的智能数控节能调光电子镇流器，具备有以下优点功率因数高，自身 损耗低，灯管寿命长，灯管脱落后无需重启镇流器、调光范围大和检测灯管寿终、漏气及脱 落，能同时启动和调节多个灯管，集中调光一致性好等等，其优点取决于其特色电路，由集 成控制电路ICl为核心组成的APFC电路，以及智能驱动及谐振换流集成电路IC2为核心组 成的智能式变频预热点火电路，确保任意调光状态重新开灯启动皆可预热点灯，并更具调 光变化情况予以适当补偿灯丝电流，有效的避免灯丝因调光变化受到伤害，大大地提高了 灯管的使用寿命，功率因数校正电路可在电网电压波动士30%范围内正常工作，调光时完 全不会产生频闪现象，经隔离处理后的调光信号，通光调光信号隔离电路，使调光信号输入 的阻抗增高，在集中调光控制方式下镇流器之间不会因为调光信号的问题导致调光一致性 差，从而大大提高了本产品与各种中央集成调光控制器的兼容性。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图1是本实用新型的电气原理框架图；图2是本实用新型的电气电路原理图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的一种智能数控节能调光电子镇流器，其电路包括 雷击过压保护电路，EMI滤波电路，整流滤波电路，APFC电路，预热扫频点火电路，半桥逆变 电路，智能驱动及谐振换流集成电路IC2，防接错保护电路，调光接口电路，调光信号隔离电 路，灯管寿终、漏气、脱落保护电路，主回路电流转换电路和APFC电路；AC220V交流电源经 雷击过压保护电路后连接EMI滤波电路，再连接整流滤波电路，整流滤波电路的直流输出 连接APFC电路，并经APFC电路连接谐振电路的输入和IC2的电源端，扫频预热点火电路连 接IC2的振荡频率输入端，IC2运放器的同向输入端连接调光信号隔离电路，半桥逆变电路 的输出连接IC2运放器的反向输入端，IC2的半桥驱动使能端连接半桥逆变电路的输入，半 桥逆变电路的输出连接谐振电路，外接0-10V直流电源经调光接口电路连接调光信号隔离 电路，谐振电路的输出连接发光灯管，IC2的高端MOSFET驱动和低端MOSFET驱动都连接谐 振电路，IC2还连接有自举电路，调光信号隔离电路还经过保护电路连接谐振电路，IC2内 部结构主要包括控制电路和驱动电路。如图2所示，雷击过压保护电路，EMI滤波电路和整流器滤波电路包括压敏电阻 RV,共模电感Li，Y2电容C3，安规电容C1、C2，差模电感L2，整流桥D1-D4及电容C5，共模电 感Ll前端并联压敏电阻RV，其一组线圈通过保险管Fuse连接AC220V交流电源的火线L，另 一组线圈直接连接AC220V交流电源的零线N。共模电感Ll后端并联安规电容Cl，其一组 线圈串联差模电感L2同整流桥一端输入端连接，另一组线圈串联Y2电容C3与AC220V交 流电源的地线GND连接并与整流桥另一输入端连接，同时Y2电容C3还与调光信号隔离电 路的外围元件电容C4 一端连接，电容C4另一端同调光信号隔离电路的低电压端连接。整 流桥的输出并联滤波电容C5。APFC电路包括ICl，升压电感L3，功率放大器Ql，电阻R4、R5、R6、R7、R8、R12、R13、 R14、R15、R16、R19电容C6、C7、C9 ；ICl是组成APFC电路的核心元件，升压电感L3原边串联在整流滤波电路的输出端后，再连接功率放大器Ql的漏极，功率放大器Ql的栅极连接集成控制电路ICl的控制端，功率放大器Ql的源极通过电阻Rll连接到整流桥的低电位端，功 率放大器Ql的漏极连接升压电感L3的原边输出端和升压二极管D20的正极，电阻R4、R5、 R6、R7及电容C9与ICl的3脚连接，电阻R12、R13、R14、R15与ICl的1脚连接，ICl内部 有误差放大器、象限乘法器、逻辑电路、输出驱动电路等。调光信号隔离电路的输入端连接防接错电路，再通过防接错电路连接直流电源 0-10V，包括电压比较器集成电路IC3、IC4、滤波电容C4及相应外围元件，其中电容C16与 升压电感L3的副绕组连接，通过二极管D6稳压、二极管D7整流后组成电压比较器集成电 路IC3供电电路。预热扫频点火电路包括电容C21、C23电阻R34、R36，预热时间电容C21 和预热频率电容C23的一端分别连接在IC2的两个频率输入端，另一端连接在整流滤波电 路的低电位输出端。半桥逆变电路包括IC2，功率放大器Q2、Q3以及振荡变压器L4和外围 电路；IC2通过功率放大器Q2、Q3连接振荡变压器L4，振荡变压器L4连接发光灯管，振荡变 压器L4还连接IC2的高端驱动检测端。灯管脱落后无需重启镇流器，所述灯管寿终、漏气、 脱落保护电路包括三极管Q5、Q6、Q7以及相应的外围电路。主回路电流转换电路包括变压 器L5、三极管Q8及相应的外围电路。电气电路工作原理如下220V交流市电由JPl的2脚和3脚输入，经？11紹、欣丄1、 Cl、L2、C2、D1-D4、C5滤波整流后将平滑的直流电加由ICl、L3、Ql、D20、C38为中心元件组 成的APFC电路，输出功率为35W，在C38两端输出恒定的直流电压为405V，输入电源电流总 谐波含量低于10%，2次谐波及1 39次奇次谐波均满足GB/15144和GB17625. 1，线路功 率因数高达0. 98.电磁传导与干扰EMI/EMC均符合GB17743。IC2及外围元件组成的半桥逆变电路和LC组成的串联谐振电路。集成电路ICl和 IC2的启动电路包括R20、C8、C11、Q9、D24和R74、R75、R76、R77。IC2禾口 ICl的电源采用分 开先后处理，电子镇流器在通电后IC2首先启动，在IC2启动之后ICl才启动，且在IC2烧 坏或LC串联谐振停振后，ICl供电被切断，从而使APFC功率校正电路停止工作。当电子镇 流器进入正常工作状态时，IC2脚上的高频方波脉冲电压经C36和D24、C8稳压滤波后，使 三极管Q9正偏导通，经Q9、R20施加于ICl的8脚，经Q9、R74施加于IC2的12脚，为ICl 和IC2提供正常工作电源电压。智能数控节能调光电子镇流器对荧光灯的启动分为三个步骤，即灯阴极预热扫 频、点火和灯正常燃点。IC2输出灯丝预热频率由R34和C23决定，预热电流通过灯丝，对灯 丝预热，但不会在灯管两端产生足够高的电压使灯点火。灯丝的预热时间由C21决定。当预 热时间结束后，开关频率由过度期转入正常工作频率，正常工作的频率由R36和C23决定。 在开关频率偏移期间，以L4、C34、C35元件为主组成的谐振电路和C41、C42组成的预热电 路，产生足够高的脉冲电压将灯启动。以IC3和IC4为主组成的调光信号隔离电路。0 IOV直流电平信号通过调光信 号接口电路JP3的1脚和2脚输入，经IC3内部及外围元件处理后再经IC4隔离处理后的 调光信号传输给三极管Q4的基极。经此电路处理后，本智能数控节能调光电子镇流器的调 光信号输入得阻抗增高，在集中调控方式下镇流器之间不会因为调光信号的问题造成调光 一致性差，大大的提高了产品与各种中央集成控制器的兼容性。IC2的7脚(0ΡΙΝ+)内部运算放大器同向输入端，该脚的电压通过输入的0 IOV直流电平信号经转换后控制Q4导通深度，从而调整来自D18负极的电压，再经过电阻R73 来改变功率放大器Q3栅极电压变化，达到控制灯电流的目的，D18负极电压的变化以R54、 R55、R56、R57为主组成的分压回路获得。电感L5、电阻R49、R50、R51、二极管D16用作检 测主回路电流，并将电流转换为电压信号经R46通过IC2的6脚(OPIN-)输入内部运算放 大器反向输入端。IC2的5脚内部运算放大器的输出端通过二极管D15和电阻R37与IC2 的4脚(RING)连接。在灯点火之前，IC2的6脚上的电压一直处于低电平，IC2的7脚上 的电压值保持在原理分压回路的电压上，所以，IC2的5脚内部运算放大器的输入端输出高 电平。随着灯预热之后的点火，电阻R40、R41、R42、R43和R44组成的分压回路，使三极管 Q8反偏，电阻R48两端的平均电压得以增加，运算放大器则履行灯在正常驻点点燃期间对 灯电流的闭环控制作用。O IOV直流电平信号大小的改变，连锁反应的IC2的7脚电压变 化，平均灯电流的大小得到调整，从而控制输出功率和灯光强度。输入过高电压保护电路及防雷击电路由Fuse、RV、Cl、C2组成。灯 管脱落重启、灯 管漏气、寿终保护电路包括电阻1 80、1 81、1 82、1 83、二极管D26、D27、三极管Q5、Q6、Q7及外 围元件组成。由各种特殊电路组成的本智能数控节能调光电子镇流器，采用智能式变频预热电 路，确保任意调光状态重新开灯启动，皆可以预热点灯，并根据调光变化情况予以适当补偿 灯丝电流，有效的避免灯丝因调光变化受到伤害，大大提高了灯管的使用寿命。采用数控驱 动集成电路设计，使全电子式数控化电子镇流器光通量输出恒定，整个系统具有超高效率， 220V机型高达87 90 %的转换效率，电子镇流器自身损耗非常低。全亮时光通量输出为 100%。APFC电路可在电网电压波动士30%内，调光时完全不会产生频闪现象。调光范围 可达100% 10%。镇流器与灯管构成的串联回路，其工作频率在50KHz IOOKHz，有效的 避免了红外线遥控频率带。最低亮度时的功率因数> 0. 98，最高亮度时功率因数> 0. 96。 灯管电流波峰比CF值< 1.6，灯管不易黑头，开关寿命高达10万次(30秒开，30秒关，开关 实验条件)。本智能数控节能调光电子镇流器具有完善的保护灯管电路如过压保护，灯管寿 终、灯管漏气、灯管脱落、空载等等。上述实施例，只是本实用新型的一个实例，并不是用来限制本实用新型的实施与 权利范围，凡与本实用新型权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本实用 新型保护范围内。
权利要求一种智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于其电路包括雷击过压保护电路，EMI滤波电路，整流滤波电路，APFC电路，预热扫频点火电路，半桥逆变电路，智能驱动及谐振换流集成电路IC2，防接错保护电路，调光接口电路，调光信号隔离电路，灯管寿终、漏气、脱落保护电路，主回路电流转换电路和APFC电路；雷击过压保护电路连接EMI滤波电路，再连接整流滤波电路，整流滤波电路的直流输出连接APFC电路，APFC电路连接谐振电路的输入和IC2的电源端，扫频预热点火电路连接IC2的振荡频率输入端，IC2运放器的同向输入端连接调光信号隔离电路，半桥逆变电路的输出连接IC2运放器的反向输入端，IC2的半桥驱动使能端连接半桥逆变电路的输入，半桥逆变电路的输出连接谐振电路，调光接口电路连接调光信号隔离电路，谐振电路的输出连接发光灯管，IC2的高端MOSFET驱动和低端MOSFET驱动都连接谐振电路，IC2还连接有自举电路，调光信号隔离电路还经过保护电路连接谐振电路。
2.根据权利要求1所述的智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于所述防接错保 护电路包括电容C15，快速二极管D8及电阻R31。
3.根据权利要求1所述的智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于所述调光信号 隔离电路包括集成电路IC3、IC4及外围元件。
4.根据权利要求1所述的智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于所述预热扫频 点火电路包括电容C21、C23及电阻R34、R36，预热时间电容C21和预热频率电容C23的一 端分别连接在IC2的两个频率输入端，另一端连接在整流滤波电路的低电位输出端。
5.根据权利要求1所述的智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于所述半桥逆变 电路包括IC2，功率放大器Q2、Q3以及振荡变压器L4和外围电路；IC2通过功率放大器Q2、 Q3连接振荡变压器L4，振荡变压器L4连接发光灯管，振荡变压器L4还连接IC2的高端驱 动检测端。
6.根据权利要求1所述的智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于所述灯管寿终、 漏气、脱落保护电路包括三极管Q5、Q6、Q7以及外围电路。
7.根据权利要求1所述的智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于所述主回路电 流转换电路包括变压器L5、三极管Q8及外围电路。
8.根据权利要求1所述的智能数控节能调光电子镇流器，其特征在于所述IC2内部 结构包括控制电路和驱动电路。
专利摘要本实用新型设计一种智能数控节能调光电子镇流器，其电路包括雷击过压保护电路，EMI滤波电路，整流滤波电路，APFC电路，预热扫频点火电路，半桥逆变电路，智能驱动及谐振换流集成电路IC2，防接错保护电路，调光接口电路，调光信号隔离电路，灯管寿终、漏气、脱落保护电路，主回路电流转换电路和APFC电路；本调光镇流器功率因数高，能耗低，调光时不会产生频闪现象。因调光信号输入阻抗高，从而在集中控制方式下调光一致性好，极大的提高了本产品与各种中央集成调光控制器的兼容性。
文档编号H02H9/00GK201571249SQ20092026349
公开日2010年9月1日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者洪子昂 申请人:中山品上照明有限公司