本实用新型属于荧光灯节能技术领域,可提供一种高性能价格比、无谐波干扰的荧光灯电子镇流器。振荡采用MOS型功率晶体管。
现有高性能无谐波干扰的荧光灯电子镇流器,如中国专利申请号93103219.9,公开号CN1088381A所公开的荧光灯电子镇流器,元器件要求精度高,调试不便,成本较高。
本实用新型目的在于简化电路结构,提高生产工艺一致性,从而提供一种高性能价格比,全性能达到国际电工标准要求的荧光灯电子镇流器。
本实用新型由整流电路、滤波电路、触发电路、振荡与串联谐振电路、谐波抑制电路、预热延时启动电路、异常状态自保护电路等部分组成,其中振荡与串联谐振电路中振荡管为VDMOSFET功率晶体管。本实用新型特征在于:谐波抑制电路由电容-二极管网络与电感L1、整流二极管D5构成,其中:
1.L1和D5串联后串接于整流电路的输出端与滤波电路的高电位端之间;
2.电容-二极管网络与所述电子镇流器其他电路的联接情况为:电容CA1和CA2、二极管DA1和DA2分别串联后再并联,两端分别接电流回路的高电位端和低电位端;电容CA3和CA4串联后,两端分别接于整流电路的两个电源输入端;DA1和DA2的接点联接CA1和CA2的接点、再联接CA3和CA4接点并接到荧光灯管灯丝。
为进一步提高本实用新型的性能,可采取如下措施之一或其组合:
所述触发电路由电阻RB1、RB2,电容CB1,CB2及双向触发二极管DB3B组成,其中RB1、CB1、CB2依次串联后并接在电流回路的高、低电位端之间,DB3B一端接于CB1和CB2的联接点,另一端与RB2串联,RB2另一端接VDMOSFET功率振荡管T2的栅极。
所述预热延时启动电路由可控硅-阻容网络构成,该网络联接方式为:电阻RC2接电解电容CC的正极,组成的串联支路再与电阻RC1、可控硅SCR并联,双向触发二极管DB3C跨接于SCR控制极和CC正极之间,SCR正极接滤波电路的高电位端,负极接触发电路的高电位端。
所述异常状态自保护电路由晶体管-阻容网络和取样电感L4构成,其中晶体管-阻容网络联接方式为:三极管TD基极接电阻RD1,TD发射极接电解电容CD负极和电阻RD2,双向触发二极管DB3D一端接RD1另一端、另一端接CD正极,电阻RD3一端与CD正极和RD2另一端联接,另一端接二极管DD2负极,DD2正极接L4端,L4另一端接电流回路的低电位端;TD集电极接振荡管T2的栅极,TD发射极接电流回路的低电位端。
本实用新型产品工艺一致性好,各项技术性能和安全性能达到国际电工标准IEC-928和IEC-929的要求,对本实用新型实施例40W荧光灯电子镇流器的主要电性能检测,结果如表2所示。
图1为本实用新型电路原理图。
图2为图1中模块A,即谐波抑制电路的电容-二极管网络电路图。
图3为图1中模块B,即触发电路的电路图。
图4为图1中模块C,即预热延时启动电路的可控硅-阻容网络电路图。
图5为图1中模块D,即异常状态自保护电路的晶体管-阻容网络电路图。
本发明实施例的工作过程如下:
如图2所示,当接通电源后,经过由D1~D4,R1、C3等组成的整流,滤波电路,输出310V左右的直流电压,通过由模块B构成的触发电路,使振荡管T2的栅极获得足够的偏压而使T2导通,经过L2(n1、n2、n3),使振荡管T1、T2轮流导通和截止,形成自激高频振荡,并输出方波电压,其中T1、T2为电参数相同的VDMOS-FET功率管。方波馈送到由电感L3和电容C7组成的串联谐振电路,形成一个高频振荡电压,灯管从上述串联谐振电路获得足够的高频电压而激活点燃,灯电流的工作频率一般为30~40KHz。
当灯管开始启动时,经过由模块C构成的预热延时启动电路,使灯管的工作电流和启动电压不同时施加到阴极灯丝上,灯丝上先有一定的预热电流通过,从而使灯丝得到一定时间的预热,当灯丝经过预热达到阴极热电子发射温度后,在C7上产生的高频电压使灯管激活点燃,通常灯丝的有效预热时间可控制在0.5~1.5秒左右,从而减少了灯管冷态启辉对灯丝造成的损伤。
当电路中形成30~40KHz的高频电流后,输入电源电流波形会产生严重的畸变,呈现尖脉冲状,通过设置由L1、D5和模块A组成的谐波抑制电路,可使电源电流中高次谐波含量抑制在IEC标准中不带“H”标志要求的允许范围内,电流波形接近正弦波,灯电流的波峰比小于1.7。
当负载电路中出现过流、短路、灯开路、灯不启动、灯管整流效应等异常状态时,电流回路中的电流会超过正常值的2倍以上,这时取样电感L4上的电压增大到一定值会使模块D处于导通工作状态,从而使振荡管T1、T2迅速进入截止状态,振荡电路停振,整个电路处于自保护状态。当异常状态排除后,接通电源,镇流器即可恢复正常工作。
电网一旦出现峰值达1000~2500V的瞬时脉冲电压时,通过由Rmy、C1、L0组成的过压脉冲吸收电路,可有效地吸收这种瞬时过压脉冲,从而防止这种电源瞬时过压脉冲对镇流器主电路中元器件的损坏(保险丝除外)。
表1本发明实施例(40W电子镇流器)的重要元器件参数
电阻参数(Ω)电容参数(F)半导体器件规格与参数磁性器件规格与参数RmyR1R2R3R4RD1Ra2RC1RC2RD1RD2RD3430V1M/(1/4)W500K/(1/4)W100/(1/4)W100/(1/4)W400K/(1/4)W300/(1/4)W150/(1/4)W250K/(1/4)W100/(1/4)W100K/(1/4)W10K/(1/4)WC1C3C4C5C6C7CA1CA2CA3CA4CB1CB2CCCD0.01μ/400V22μ/400V1000P/400V0.1/63V0.1μ/63V0.1μ/630V0.02μ/400V0.02μ/400V0.01μ/400V0.01μ/400V0.01μ/400V0.02μ/160V47μ/50V47μ/50VD1D2D3D4D5D7D8DW1DW2DW3DW4DB3T1T2TνDA1DA2DDSCRIN4007IN4007IN4007IN4007FR107IN4004IN400410V10V10V10V32V2RF8302RF8303DK101FR107FR107IN40041A/600VL0L1L2L3L4L≈1mHL≈1~2mHL≈2.5mH在L3上绕制约7~8匝
表2本发明实施例(40W电子镇流器)主要电性能检测结果
检验项目测试结果IEC标准要求(不带“H”标志)线路功率(W)37.1~44.0≤±1.1倍额定功率启动电压(V)120~150线路电流(A)0.18~0.20线路功率因数λ0.98~0.99≥0.85流明系数(%)95~100≥95电流谐波含量(%)n=2357911总畸变kg1.9~2.74.8~132.7~4.50.9~2.00.1~1.20~1.17.2~13.4≤5≤30λ≤7≤4≤3≤2灯电流波峰比1.40~1.50≤1.7有效预热时间(s)0.9~1.32≥0.4异常状态试验通过通过瞬时过压脉冲试验通过通过耐久性试验通过通过