专利名称：荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及荧光灯镇流器，具体地说，涉及荧光灯电子镇流器中的灯丝预热与启动。
背景技术：
图1为一种由晶体管Q1、Q2、电容C1、C3、C4和变压器T1、T3组成的变压器隔离输出的荧光灯电子镇流器的局部电原理图。这种镇流器在通电后，变压器T1次级的灯丝绕组和高压绕组所感应的电压立即对荧光灯的灯丝进行加热，同时高压将灯管点亮。这样的点灯方式其缺点为1，灯丝不能得到充分的预热，从而影响灯管的使用寿命。2，当灯管被点亮后，其灯丝一直处于加热状态，这部分约占照明系统耗电量5～10％的电，以热的形式被消耗掉，造成电能的浪费。
如图4所示的灯丝及灯管两端的电压电流波形图，其中，t代表时间轴，每格0.1s。
图中可以看出，预热时间不充分，为0.15s。灯点亮后，灯丝供电不切断，电能以热的形式被消耗掉，造成电能的浪费。
发明内容
本发明的目的是要克服上述镇流器对灯丝预热不足的缺点，提供一种简单高效的用于荧光灯电子镇流器的灯丝预热与启动的电路，既能使荧光灯寿命大大延长，又能有效提高镇流器的能耗等级。
本发明所提供的一种荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，它连接在镇流器桥式逆变电路和荧光灯管之间，其特点是，它包括三条并联支路第一条支路为灯丝变压器T2的初级NT2；第二条支路是由二极管D1与电阻R1串联后，再串联电阻R2与电容器C2的并联支路所构成；第三条支路是由双向可控硅SCR构成。其中，所述的第二支路中的两电阻R1、R2间的接点通过触发二极管D2串联电阻R4后，与可控硅SCR触发端相连；所述的第一支路的变压器T2的次级各绕组连接在荧光灯管的灯丝两端。
上述的荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，其中，第一支路中还可串接阻尼电阻R3，以抑制灯管启动时的辉光电流。
上述的荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，它还包括一与所述的三条并联支路相串联的变压器T1，该变压器T1的初级NT1与灯丝变压器T2的初级NT2构成串联接法。
上述的荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，其另一种接法为，变压器T1的初级绕组NT1中间抽头连接所述的第二、第三并联支路上，在灯管点亮工作时，向灯丝变压器T2、可控硅闭合电路提供能源，使变压器T2次级N′T2维持一定量的灯丝电压，满足一些特殊灯管的使用要求。
上述的技术解决方案，通过对荧光灯管灯丝进行充分的预加热，使它在灯管特性规定的电压(电流)时间内，把灯丝加热到理想的热冷阻比值，使荧光灯寿命得以延长。预热结束后，SCR被触发导通，T2被短接，随着电路被切换，灯管的两端的电压瞬间上升，使灯管点亮。几乎在同时，原T2次级加至灯丝上的预热电压随之消失，从而节省了荧光灯在被点亮后的灯丝电耗，有效提高镇流器的能耗等级。本发明是一种用于荧光灯的电子式镇流器电子切换灯丝预热电路，它能有效地完成荧光灯预热到启动过程。
图1是现有的镇流器桥式逆变电路连接在荧光灯管上的局部电连接线路图；图2是本发明的灯丝预热电路连接在镇流器桥式逆变电路和荧光灯管之间的一种实施方式的电连接线路图；图3是本发明的灯丝预热电路连接在镇流器桥式逆变电路和荧光灯管之间的另一种实施方式的电连接线路图；图4现有的灯丝及灯管两端的电压电流波形图；图5a是加入本发明电子切换预热电路后，灯管预热及击穿时的灯丝及灯管两端的电压电流波形图；图5b是图5a在灯管击穿点亮时(0.65s瞬时)的放大波形图。
具体实施例方式
本发明灯丝预热启动电路，如图2虚线部分内所示，主要完成荧光灯管的预热、触发到点亮的过程。如图2所示，它连接在由Q1、Q2、C1、C3、C4、C5、C6、T3、T1所组成的镇流器桥式逆变电路和多支荧光灯管之间，其中，T1为电路主输出变压器，用于荧光灯管触发和光电间能量转换。
两节点(1)、(3)间的第一条支路为变压器T2的初级NT2；第二条支路是由二极管D1、两个电阻R1、R2和电容器C2所组成；第三条支路是由可控硅SCR构成。
所述的第二支路中的两电阻R1、R2间的节点通过触发二极管D2，串联电阻R4，与双向可控硅SCR的触发端相连；所述的第一支路的变压器(T2)的次级连接在荧光灯管的灯丝两端。
第一支路的变压器T2的次级N′T2-1、N′T2-2、N′T2-3连接在荧光灯管的灯丝的两端，用于对灯管的灯丝进行启动前的预加热。在第一支路中还可串接阻尼电阻(R3)，用于抑制荧光灯管预热时产生的辉光。
当镇流器通电后，整个电路开始振荡。构成并联回路的T1，T2，C1作为电路的负载，回路中由于T1与T2的初级是相互串联的，它们之间的阻抗比ZT1/ZT2对U12进行分压。这时降在T2初级的电压U13通过合适的匝比，在其次级产生电压，施加于各灯管灯丝两端，灯管灯丝被加热。UT2同时通过D1，R1，对电容C2进行充电。由SCR、R1、R2、R4、D1，D2，C2组成的触发延时回路。当C2两端电压上升至触发二极管D2的触发电平后，可控硅被触发导通，并形成对(1)、(3)结点的短接。此时U12电压全部切换至T1初级两端，通过T1初、次级的匝比关系，次级的电压被提升并加到了灯丝已被充分预热的灯管两端，灯管内气体被电压很容易地击穿，灯管发亮工作。
由于可控硅具有触发后维持导通的特性，在灯管工作时T2初级一直被短接，此时灯丝两端电压几乎为零，灯丝由灯电流保持热量，直至镇流器电源被关断，T2回路将重新回复到启动前初始状态。
该灯丝预热启动电路1对灯管灯丝预热的延时时间长短取决于C2，R1，R2的充电时间常数，以及触发二极管D2的阈值电压。
预热时，灯管两端的电压可根据灯管的特性，选择合适的ZT1/ZT2比值。根据ULamp≡UAB·ZT1ZT1+ZT2×N′T1NT1]]>可估算出灯管电压，其幅值以使灯管不产生辉光电流为准。R3为回路阻尼电阻，适当的阻值可抑制辉光电流的产生。
当预热过程完成，可控硅动作的瞬间，T1变压器次级会产生较高的电压Vsec，从而点亮荧光灯管。Vsec的选择取决于T1变压器匝数比，并由灯管低温启动特性而定。
本发明还考虑到一些灯管在正常工作时仍需要有一定的灯丝电流以保持灯丝的热量，其电路(见图3)，工作原理是当可控硅(SCR)闭合时，由变压器T1初级分出部分能量通过可控硅支路，馈送到变压器T2上，这使变压器T2次级得到电压供给灯丝，从而达到维持灯丝电流的作用。
图5a为灯管预热及击穿时的灯丝及灯管两端的电压电流波形图，其中，t代表时间轴，每格0.2s。
图中可以看出，预热时间充分，时间为0.65s。灯点亮后，灯丝电压切断，节省了灯丝的电耗，有效地提高了镇流器的能耗等级。
图5b为灯管击穿瞬时的灯丝及灯管两端的电压电流波形，其中，t代表时间轴，每格1ms。
图5b是图5a在灯管击穿点亮时(0.65s瞬时)的放大波形。图中可以看出，击穿瞬时，灯管电压瞬间上升，使灯管电亮，同时原加至灯丝上的电压也随之消失。
权利要求
1.一种荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，它连接在镇流器桥式逆变电路和荧光灯管之间，其特征在于，它包括三条并联支路第一条支路为灯丝变压器(T2)的初级(NT2)；第二条支路是由二极管(D1)与电阻(R1)串联后，再串联电阻(R2)与电容器(C2)的并联支路所构成；第三条支路是由双向可控硅(SCR)构成，其中，所述的第二支路中的两电阻(R1、R2)间的接点通过触发二极管(D2)串联电阻(R4)后，与可控硅(SCR)触发端相连；所述的第一支路的变压器(T2)的次级各绕组连接在荧光灯管的灯丝两端。
2.根据权利要求1所述的一种荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，其特征在于，所述的第一支路中还可串接阻尼电阻(R3)，以抑制灯管启动时的辉光电流。
3.根据权利要求1和2所述的一种荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，其特征在于，它还包括一与所述的三条并联支路相串联的变压器(T1)，该变压器(T1)的初级(NT1)与灯丝变压器(T2)的初级(NT2)构成串联接法。
4.根据权利要求3所述的一种荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，其特征在于，所述的变压器(T1)的初级绕组(NT1)中间抽头连接所述的第二、第三并联支路上，向灯丝变压器(T2)、可控硅闭合电路提供能源。
全文摘要
一种荧光灯镇流器电子切换灯丝预热电路，它连接在镇流器桥式逆变电路和荧光灯管之间，其特点是，它包括三条并联支路第一条支路为灯丝变压器T
文档编号H05B41/28GK1400852SQ0112509
公开日2003年3月5日 申请日期2001年8月3日 优先权日2000年8月4日
发明者陈忠, 魏永亮, 汪钢 申请人:迈特电子(中国)有限公司