专利名称：低频无极灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明领域，更具体地涉及一种低频无极灯电子镇流器。
背景技术：
众所周知，在爱迪生1879年发明碳丝白炽灯之后，照明技术便进入一个崭新的时 代。回顾20世纪的照明史，商钨灯、荧光灯、高压汞灯、金商灯、紧凑荧光灯等新光源层出不 穷。然而，为21世纪“绿色照明”领域一枝独秀的高频无极灯，以其高光效、高显色性、寿命 长、无光闪、节能环保、防震、极少维护的特点，走进我们的日常生活。无极灯是采用荧光灯气体放电和电磁感应两个原理结合的一种新型光源。现有的 无极灯主要由镇流器、耦合器和涂有三基色荧光粉的灯泡三部分组成，其工作原理是在输 入一定范围的电源电压后，镇流器产生电能送给耦合器(灯泡中心部位的感应线圈)，使灯 泡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2Mnm的紫 外线，灯泡内壁的荧光粉受紫外线激发而发出可见光。可见，无极灯相对于常规电光源利用电能通过灯丝进入灯泡转换为光能，无极灯 没有灯丝或电极，不会因为灯丝或电极材料的化学性质而受到限制，从而从根本上降低了 光衰，提高了发光效率和寿命。而且无极灯可以在瞬间启动，达到全部光输出，不会因为多 次开关后产生光衰退现象，所以寿命可达数万小时。然而，也由于无极灯没有灯丝，工作于电磁耦合感应方式，起辉电压高，所以无极 灯电子镇流器设计难度大，现有的无极灯镇流器，大多都是采用节能灯控制芯片，频率固 定，异常保护功能差，使镇流器损坏率很高。因此，有必要提供一种改进的无极灯电子镇流器来克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种低频无极灯电子镇流器，该低频无极灯电子镇流器采用 MCU为主控芯片，并采用AD采集控制作为异常保护电路，精确度高，能够使镇流器寿命大大提尚。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种低频无极灯电子镇流器，包括 EMC抗干扰电路、PFC功率因数校正电路及MCU控制电路，所述EMC抗干扰电路连接在外部 电源与PFC功率因数校正电路之间，用以处理电磁干扰信号，所述PFC功率因数校正电路与 所述MCU控制电路连接，用于获得高功率因数的直流信号后经由MCU控制电路产生交流信 号点亮无极灯，所述MCU控制电路包括异常保护电路，用于当电路中出现异常情况时保护 镇流器不被损坏。较佳地，所述EMC抗干扰电路包括依序并联至交流电压输入端的第一差模电容、 第二差模电容和泄放电阻，分别耦接至所述第一与第二差模电容之间、第二差模电容与泄 放电阻之间的共模电感和差模电感，及连接在所述差模电感的两输出端与地线之间所述第 一和第二共模电容。
较佳地，所述PFC功率因数校正电路包括整流电路和电流提升电路，所述整流电 路由四个整流二极管和一个滤波电容组成，用于将所述EMC抗干扰电路输出的交流市电转 换成脉动直流；所述电流提升电路由功率因数控制芯片、场效应管、升压电感、整流二极管、 储能平波电容及反馈环路组成，用于将所述整流电路输出的脉动直流的电压提高后发送给 所述MCU控制电路。较佳地，所述MCU控制电路由MCU主控芯片和外围电路组成，由所述MCU主控芯片 输出的脉冲信号经信号放大器放大后经变压器输出推动半桥电路，从而将PFC功率因数校 正电路输出的直流信号转化成高频交流信号；所述高频交流信号经由谐振电路后点亮无极 灯。较佳地，所述异常保护电路为AD采集电路。较佳地，所述AD采集电路由电感、整流二极管和限流电阻组成，当出现异常情况 时，由所述电感输出的信号经所述整流二极管转化成直流脉冲信号经所述限流电阻后送回 所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片输出低电平，从而使半桥电路截止，进而使谐振电
路停止工作。较佳地，所述异常保护电路还包括第二 AD采集电路，所述第二 AD采集电路由第一 谐振电容、第二谐振电容、耦合电容、限流电阻和整流二极管组成，当出现异常情况时，信号 由所述第一谐振电容、第二谐振电容的中间点经耦合电容耦合，并经限流电阻限流及整流 二极管整流后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片输出低电平，从而使半桥电路截 止，进而使谐振电路停止工作。较佳地，所述异常保护电路还包括第三AD采集电路，所述第三AD采集电路由第一 分压电阻和第二分压电阻组成，当出现异常情况时，由所述PFC功率因数校正电路输出的 直流信号经所述第一分压电阻和第二分压电阻分压后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU 主控芯片输出低电平，从而使半桥电路截止，进而使谐振电路停止工作。与现有技术相比，本发明的低频无极灯电子镇流器采用MCU为主控芯片，并采用 AD采集电路作为异常保护电路，用于当电路中出现大电流时保护镇流器不被损坏，精确度 高。且本发明还采用多路AD采集电路同时保护，能够更快速有效地检测到电路中的异常情 况，从而使镇流器的寿命大大提高。通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明 的实施例。
图1为本发明低频无极灯电子镇流器的原理框图。图2为图1所示镇流器的EMC抗干扰电路的电路原理图。图3为图1所示镇流器的PFC功率因数校正电路的电路原理图。
图4为图1所示镇流器的MCU控制电路的电路原理图。
具体实施例方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如 上所述，本发明提供了一种低频无极灯电子镇流器，该低频无极灯电子镇流器采用MCU为主控芯片，并采用AD采集控制作为异常保护电路，精确度高，能够使镇流器寿命大大提高。图1至图4展示了本发明的一种低频无极灯电子镇流器的一个实施例。首先请参 考图1，为本发明低频无极灯电子镇流器的原理框图。所述低频无极灯电子镇流器100包括 EMC抗干扰电路101、PFC功率因数校正电路102及MCU控制电路103，所述EMC抗干扰电路 101连接在外部电源(图未示)与PFC功率因数校正电路102之间，用以处理电磁干扰信 号；所述PFC功率因数校正电路102与所述MCU控制电路103连接，用于获得高功率因数的 直流信号后经由MCU控制电路103产生交流信号点亮无极灯，所述MCU控制电路103包括 异常保护电路，用于当电路中出现大电流时保护镇流器不被损坏。下面详细描述本发明低频无极灯电子镇流器的部分工作原理。首先参考图2，图2 为图1所示镇流器的EMC抗干扰电路的电路原理图。所述EMC抗干扰电路101包括依序并 联至交流电压输入端的第一差模电容Cl、第二差模电容C2和泄放电阻R1，分别耦接至所述 第一差模电容Cl与第二差模电容C2之间、第二差模电容C2与泄放电阻Rl之间的共模电 感Ll和差模电感L2，及连接在所述差模电感L2的两输出端与地线之间所述第一共模电容 C3和第二共模电容C4。电源接通后，电源信号进入所述EMC抗干扰电路101进行滤波，电 源信号经过所述差模滤波电路和共模滤波电路两个过程进行处理，其产生的差模信号干扰 和共模信号干扰能够有效的消除，且更有效地减少电路对市电的的传导干扰。所述泄放电 阻Rl连接在所述第一共模电容C3和第二共模电容C4的两端，作用是给所述第一共模电容 C3和第二共模电容C4放电，以防测试和调试人员在作业时被电击的事件发生。较佳地，所 述EMC抗干扰电路101还包括一个防雷管和保险丝(图未示)，所述防雷管经保险丝耦接至 所述共模电感Ll与交流电压输入端的L线和N线之间，用来吸收尖峰脉冲过电压和瞬变尖 峰电压，达到较佳防雷效果。请参考图3，图3为图1所示镇流器的PFC功率因数校正电路的电路原理图。所述 所述PFC功率因数校正电路102包括整流电路和电流提升电路，所述整流电路由四个全波 整流二极管Dl、D2、D3、D4和一个滤波电容C5组成的，经所述EMC抗干扰电路101输出的 交流市电通过所述整流电路整流后，电源信号由原来的交流市电转换成直流脉动电源。然 后，所述直流脉动电源进入所述校正电路进行校正，从而获得稳定的高压直流电源。本实施 例的所述校正电路由功率因数控制芯片U1、场效应管Q1、升压电感L3、整流二极管D5、储能 平波电容C6及反馈环路组成，从而经所述整流电路输出的脉动直流的+300V左右的电压提 升到+400V以输送给所述MCU控制电路103。参考图4，图4为图1所示镇流器的MCU控制电路的电路原理图。所述MCU控制电 路103由MCU主控芯片U2和外围电路组成，由所述MCU主控芯片U2输出的脉冲信号经信 号放大器U3放大后经变压器Tl输出推动由场效应管Q2、Q3组成的半桥电路，从而将PFC 功率因数校正电路102输出的直流信号转化成高频交流信号，然后所述高频交流信号经由 电容C7、电感L4、谐振电容C8、C9组成的谐振电路后点亮无极灯。所述MCU控制电路103包括异常保护电路，所述异常保护电路为AD采集电路，用 于当电路中出现大电流时保护镇流器不被损坏。在本实施例中，所述异常保护电路采用三 路AD采集电路作为多路保护。下面具体描述所述三路AD采集电路。如图4所示，本实施例的第一 AD采集电路由电感L4、整流二极管D6和限流电阻R2 组成，当出现异常情况时，由所述电感L4输出的信号经所述整流二极管D6转化成直流脉冲信号经所述限流电阻R2后送回所述MCU主控芯片U2的12脚，使所述MCU主控芯片U2检 测到有一定伏值的电压信号时控制从MCU主控芯片U2的8脚输出低电平，从而使由场效应 管Q2、Q3组成的半桥电路截止，进而使谐振电路停止工作，避免大电流损坏晶体管，起到对 开关晶体管的保护作用。所述第二 AD采集电路由所述谐振电容C8、C9，耦合电容C10、限流电阻R3和整流 二极管D7组成，当出现异常情况时，信号由所述谐振电容C8、C9的中间点经耦合电容ClO 耦合，并经限流电阻限流R3及整流二极管D7整流后送回所述MCU主控芯片U2的9脚，使 所述MCU主控芯片U2检测到有一定伏值的电压信号时控制从MCU主控芯片U2的8脚输出 低电平，从而使由场效应管Q2、Q3组成的半桥电路截止，进而使谐振电路停止工作，避免大 电流损坏晶体管，起到对开关晶体管的保护作用。所述第三AD采集电路由第一分压电阻R4和第二分压电阻R5组成，当出现异常情 况时，由所述PFC功率因数校正电路输出的直流信号经所述第一分压电阻R4和第二分压电 阻R5分压后送回所述MCU主控芯片的2脚，使所述MCU主控芯片U2检测到有低于一定伏 值的电压信号时控制从MCU主控芯片U2的8脚输出低电平，从而使由场效应管Q2、Q3组成 的半桥电路截止，进而使谐振电路停止工作，避免大电流损坏晶体管，起到对开关晶体管的 保护作用。综上所述，本发明的低频无极灯电子镇流器采用MCU为主控芯片，并采用AD采集 电路作为异常保护电路，用于当电路中出现大电流时保护镇流器不被损坏，精确度高。且本 发明还采用多路AD采集电路同时保护，能够更快速有效地检测到电路中的异常情况，从而 使镇流器的寿命大大提高。以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施 例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
权利要求
1.一种低频无极灯电子镇流器，包括EMC抗干扰电路、PFC功率因数校正电路及MCU控 制电路，所述EMC抗干扰电路连接在外部电源与PFC功率因数校正电路之间，用以处理电磁 干扰信号，所述PFC功率因数校正电路与所述MCU控制电路连接，用于获得高功率因数的直 流信号后经由MCU控制电路产生交流信号点亮无极灯，其特征在于所述MCU控制电路包括 异常保护电路，用于当电路中出现异常情况时保护镇流器不被损坏。
2.如权利要求1所述的低频无极灯电子镇流器，其特征在于所述EMC抗干扰电路包 括依序并联至交流电压输入端的第一差模电容、第二差模电容和泄放电阻，分别耦接至所 述第一与第二差模电容之间、第二差模电容与泄放电阻之间的共模电感和差模电感，及连 接在所述差模电感的两输出端与地线之间所述第一和第二共模电容。
3.如权利要求1所述的低频无极灯电子镇流器，其特征在于所述PFC功率因数校正 电路包括整流电路和校正电路，所述整流电路由四个整流二极管和一个滤波电容组成，用 于将所述EMC抗干扰电路输出的交流市电转换成脉动直流；所述校正电路由功率因数控制 芯片、场效应管、升压电感、整流二极管、储能平波电容及反馈环路组成，用于将所述整流电 路输出的脉动直流的电压提高后发送给所述MCU控制电路。
4.如权利要求1所述的低频无极灯电子镇流器，其特征在于所述MCU控制电路由MCU 主控芯片和外围电路组成，由所述MCU主控芯片输出的脉冲信号经信号放大器放大后经变 压器输出推动半桥电路，从而将PFC功率因数校正电路输出的直流信号转化成高频交流信 号；所述高频交流信号经由谐振电路后点亮无极灯。
5.如权利要求4所述的低频无极灯电子镇流器，其特征在于所述异常保护电路为AD 采集电路。
6.如权利要求5所述的低频无极灯电子镇流器，其特征在于所述AD采集电路由电 感、整流二极管和限流电阻组成，当出现异常情况时，由所述电感输出的信号经所述整流二 极管转化成直流脉冲信号经所述限流电阻后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片 输出低电平，从而使半桥电路截止，进而使谐振电路停止工作。
7.如权利要求5所述的低频无极灯电子镇流器，其特征在于所述异常保护电路还包 括第二 AD采集电路，所述第二 AD采集电路由第一谐振电容、第二谐振电容、耦合电容、限流 电阻和整流二极管组成，当出现异常情况时，信号由所述第一谐振电容、第二谐振电容的中 间点经耦合电容耦合，并经限流电阻限流及整流二极管整流后送回所述MCU主控芯片，使 所述MCU主控芯片输出低电平，从而使半桥电路截止，进而使谐振电路停止工作。
8.如权利要求5所述的低频无极灯电子镇流器，其特征在于所述异常保护电路还包 括第三AD采集电路，所述第三AD采集电路由第一分压电阻和第二分压电阻组成，当出现 异常情况时，由所述PFC功率因数校正电路输出的直流信号经所述第一分压电阻和第二分 压电阻分压后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片输出低电平，从而使半桥电路截 止，进而使谐振电路停止工作。
全文摘要
本发明公开了一种低频无极灯电子镇流器，包括EMC抗干扰电路、PFC功率因数校正电路及MCU控制电路，所述EMC抗干扰电路连接在外部电源与PFC功率因数校正电路之间，用以处理电磁干扰信号，所述PFC功率因数校正电路与所述MCU控制电路连接，用于获得高功率因数的直流信号后经由MCU控制电路产生交流信号点亮无极灯，所述MCU控制电路包括异常保护电路，用于当电路中出现大电流时保护镇流器不被损坏。
文档编号H02M1/42GK102149244SQ20101061168
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者曹智多, 盛平振 申请人:广东泰卓光电科技股份有限公司