专利名称：低压节能灯的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种低压节能灯。
背景技术：
请参阅图1，现有的低压节能灯包括镇流滤波电路、开关电路、谐振电路及灯管，该镇流滤波电路用于对输入的电压进行镇流滤波，该开关电路用于在谐振的上、下半个周期分别选择不同的电流通道，该谐振电路用于起振及使灯管在谐振的上、下半个周期分别进行预热和击穿导通，该镇流滤波电路的输入端接电源，其输出端接开关电路的输入端，该谐振电路包括顺次连接在开关电路的第一、第二输出端之间的隔直电容C6、第一电容C8、扼流电感L3及变压器的第一线圈L2-1。但是该种节能灯存在如下缺点灯管在周波供电的情况下，其电压和电流会发生变化，从而容易造成灯管自动熄灭及无法启动。
发明内容本发明的目的在于提供一种具有功率补偿作用的低压节能灯。
本发明的目的是这样实现的该低压节能灯包括与电源连接的镇流滤波电路、开关电路、谐振电路及灯管、该镇流滤波电路的输出端与开关电路的输入端连接，该谐振电路包括第一电容、变压器的第一线圈、扼流电感及第二电容，该第一电容、变压器的第一线圈和扼流电感顺次串联在开关电路的第一、第二输出端之间，且该第一电容与灯管并联，第二电容一端接变压器的第一线圈与扼流电感的连接端，其另一端接地。
所述的开关电路包括第一、第二三极管，该第一三极管的集电极接镇流滤波电路的输出端，其发射极接第二三极管的集电极，其基极和发射极之间并联有二极管和变压器的第二线圈，该第二三极管的发射极接地，其基极和发射极之间并联二极管和变压器的第三线圈，该第一三极管的集电极为开关电路的第一输出端，该第一三极管的发射极为开关电路的第二输出端。
所述的开关电路还包括电阻、启动电容、触发二极管及第三二极管，该电阻和启动电容串联在镇流滤波电路的输入端和地之间，且其连接点与触发二极管的一端和第三二极管的阳极均连接，该触发二极管的另一端与第二三极管的基极连接，第三二极管的阴极与第二三极管的集电极连接。
所述的变压器的第二、第三线圈均与电阻串联在对应三极管的基极和发射极之间。
所述的第二电容与一电阻并联。
所述的开关电路的第一输出端与第一电容之间还设有隔直电容。
所述的镇流滤波电路包括滤波电容及由四个二极管组成桥式镇流器，该滤波电容的一端与桥式镇流器的输出端连接，其另一端接地。
与现有技术相比，本发明具有如下优点通过将扼流电感设置在变压器的第一线圈的前端及第二电容的设置，使灯管在由预热的上半周期向击穿的下半周期变化的瞬间，第二电容放电使灯管电位维持在一定水平上，使灯管会保持在低阻抗下工作，从而降低了灯管的功率损耗，起到了功率补偿的作用。
图1是现有低压节能灯的电路原理图。
图2是本发明低压节能灯第一实施方式的电路原理图。
图3是本发明低压节能灯第二实施方式的电路原理图。
具体实施方式请参阅2，本发明低电压节能灯包括与电源连接的镇流滤波电路、开关电路、谐振电路及灯管、该镇流滤波电路的输出端与开关电路的输入端连接，该谐振电路包括第一电容、变压器的第一线圈、扼流电感及第二电容，该第一电容、变压器的第一线圈和扼流电感顺次串联在开关电路的第一、第二输出端之间，且该第一电容与灯管并联，第二电容一端接变压器的第一线圈与扼流电感的连接端，其另一端接地。该镇流滤波电路用于对电源输入进行镇流和滤波，该开关电路用于在谐振的上、下半个周期选择不同的电流通道，该谐振电路用于产生谐振及分别在上、下半个周期控制灯管预热和击穿导通。
该镇流滤波电路包括滤波电容C2及由四个二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式镇流器，二极管D1的阴极和二极管D3的阴极相连，二极管D1的阳极和二极管D2的阴极相连，二极管D2的阳极接地，二极管D3的阳极与二极管D4的阴极相连，二极管D4的阳极接地，且二极管D1、D2的接点与电源正极连接，二极管D3、D4的接点与电源负极连接。滤波电容C2的一端接地，其另一端与二极管D1、D3的阴极相连。该二极管D1、D3的阴极即为该镇流滤波电路的输出端。
该开关电路包括第一、第二三极管Q1、Q2，该第一三极管Q1的集电极接镇流滤波电路的输出端，其发射极接第二三极管的集电极，变压器的第二线圈L2-2与电阻R3串联后与二极管D6并联在第一三极管Q1的基极和发射极之间，该第二三极管Q2的发射极接地，变压器的第三线圈L2-3与电阻R4串联后与二极管D7并联在第二三极管Q2的基极和发射极之间，且该第二、第三线圈L2-2、L2-3的同名端为负，该第一三极管Q1的集电极为开关电路的第一输出端，该第一三极管Q1的发射极为开关电路的第二输出端。该开关电路还包括电阻R1、启动电容C4、触发二极管DB3及第三二极管D5，该电阻R1的一端与镇流滤波电路的输出端连接，其另一端与启动电容C4连接，启动电容C4的另一端接地，且该启动电容C4与电阻R1的接点与触发二极管DB3的一端和第三二极管D5的阳极均连接，该触发二极管DB3的另一端与第二三极管Q2的基极连接，第三二极管D5的阴极与第二三极管Q2的集电极连接。本实施方式中，二极管D6的阳极与第一三极管Q1的发射极连接，其阴极与第一三极管Q1的基极连接；二极管D7的阳极接地，其阴极与第二三极管Q2的基极连接。
该谐振电路包括顺次串联在第一三极管Q1的集电极和发射极之间的隔直电容C6、第一电容C8、变压器的第一线圈L2-1和扼流电感L3，且该变压器的第一线圈L2-1与扼流电感L3的连接点及地之间并联有第二电容C7和电阻R7。该灯管与第一电容C8并联，其包括第一灯丝LR1和第二灯丝LR2，该第一灯丝LR1的一端与隔直电容C6连接，其另一端与第一电容C8的一端连接，该第一电容C8的另一端与第二灯丝LR2的一端连接，该第二灯丝LR2的另一端与变压器的第一线圈L2-1连接。
该低压节能灯的工作原理如下当该低压节能灯由外部电源给其供电，在额定电压下电流流过镇流滤波电路进行倍压镇流滤波，电流经电阻R1对启动电容C4充电。当电容C4电压升到触发二极管DB3的转折电压(28V～32V)值后，触发二极管DB3产生雪崩效应即刻击穿导通，电容C4向第二三极管Q2放电，Q2受正向偏置电压电流而导通。Q2导通后产生一个电流通路+VDC→隔直电容C6→灯丝LR1→第一电容C8→灯丝LR2→变压器的第一线圈L2-1→第二电容C7充电→扼流电感L3〔呈低阻储能状态〕→Q2集电极→Q2发射极→地。此过程即该节能灯处于谐振的上半个周期，该半个周期用于对灯管FL的灯丝进行预热。
当Q2集电极电流方向瞬时变化(di/dt)时变压器的第一线圈L2-1给第二、第三线圈L2-2、L2-3的两端产生一个感应电动势，极性是第一、第二、第三线圈L2-1、L2-2、L2-3的同名端为负，第三线圈L2-3受感应电动势呈低电位状态使Q2截止，第二线圈L2-2受感应电动势呈高电位状态而给第一三极管Q1的基极一个驱动电流使Q1导通，启动电容C4触发后经二极管D5和第二三极管Q2放电使其在一个低电位状态下，因此阻止了对触发二极管DB3的再触发。扼流电感在Q2导通工作时其受电流感应累积能量。当Q1导通时电流通路为+VDC→三极管Q1的集电极→三极管Q1的发射极→扼流电感L3〔电感能量产生高电压叠加释放〕→第二电容C7放电→第一线圈L2-1→灯丝LR2→第一电容C8→灯丝LR1→隔直电容C6。另由通路第一线圈L2-1→灯管FL击穿导通→电容C6。同时第一电容C8与扼流电感L3产生LC串联谐振，其自激工作频率达25KHZ～100KHZ。此过程即该节能灯处于谐振的下半个周期，即为灯管FL击穿电亮的过程。
请参阅图3，其为本发明的第二具体实施方式
，其与第一具体实施方式
的区别在于该镇流滤波电路采用的半桥镇流器。
低AC电压供电经镇流滤波后一般只能得到1.4倍的VDC直流电压。而经半桥驱动Q1、Q2集电极至发射极两端电压只有VDC电压1/2，节能灯管是在上下三极管交替开关状态中工作，而在开关中扼流电感L3起限流作用。工作状态的灯管FL有一定阻抗，所以会产生相应的灯管电压VL及灯管电流IL。灯管在周波供电的情况下，会随着电位和电流变化，一但两端供电电压和电流不能满足节能灯管工作条件时灯管会自熄灭，造成灯管无法启动工作，通过将扼流电感L3串联在第一线圈L2-1的前端及第二电容C7的设置，即可解决该问题。
将扼流电感L3串联在第一线圈L2-1的前端及设置第二电容C7的作用是当DB3触发第二三极管Q2导通时，由灯丝LR1起始的电流至三极管Q2的发射极导地(这一过程是预热灯丝使电子材料在比较活泼状态下发射)，这一过程给第二电容C7是充电存储能量；当第一三极管Q1导通时，扼流电感L3与第二电容C7同时释放能量，并对第一线圈L2-1加大初始感应激励电位，对击穿灯管〔气体放电灯都是负阻特性没有导通前阻抗近似∞〕导通时起比较大的辅助作用，在灯管进入工作状态时它起灯管功率补偿作用。该等设置的原理是当第二三极管Q2给节能灯管FL供电时也给第二电容C7充电，而第二三极管Q2关闭瞬间电位和电流下降，第一三极管Q1又没打开〔节能灯管在低电位小电流的情况下灯管管压VL会升高阻抗迅速增大，当电压电流不能保证灯管维持工作时其会致至熄灭〕，这时第二电容C7开始放电把电位维续在一定水平上，这时灯管会保持在低阻抗下工作；当第一三极管Q1导通时又在灯管低阻抗下供电，自然降低了灯管和三极管的功率损耗，三极管交替在稳定状态工作。
电阻R7的目的是当灯管断丝时，扼流电感L3与第二电容C7会串联为旁路谐振且无用功耗会使电子原器件烧毁(电阻R1、触发二极管DB3及第二电容C7充电致磁环感应起振并驱动三极管开关工作)，电阻R7就是在灯管断丝时对电容C7泄放电流让其停振之用，保证产品的安全。
权利要求
1.一种低压节能灯，包括与电源连接的镇流滤波电路、开关电路、谐振电路及灯管、该镇流滤波电路的输出端与开关电路的输入端连接，其特征在于所述的谐振电路包括第一电容、变压器的第一线圈、扼流电感及第二电容，该第一电容、变压器的第一线圈和扼流电感顺次串联在开关电路的第一、第二输出端之间，且该第一电容与灯管并联，第二电容一端接变压器的第一线圈与扼流电感的连接端，其另一端接地。
2.如权利要求1所述的低压节能灯，其特征在于所述的开关电路包括第一、第二三极管，该第一三极管的集电极接镇流滤波电路的输出端，其发射极接第二三极管的集电极，其基极和发射极之间并联有二极管和变压器的第二线圈，该第二三极管的发射极接地，其基极和发射极之间并联二极管和变压器的第三线圈，该第一三极管的集电极为开关电路的第一输出端，该第一三极管的发射极为开关电路的第二输出端。
3.如权利要求2所述的低压节能灯，其特征在于所述的开关电路还包括电阻、启动电容、触发二极管及第三二极管，该电阻和启动电容串联在镇流滤波电路的输入端和地之间，且其连接点与触发二极管的一端和第三二极管的阳极均连接，该触发二极管的另一端与第二三极管的基极连接，第三二极管的阴极与第二三极管的集电极连接。
4.如权利要求2所述的低压节能灯，其特征在于所述的变压器的第二、第三线圈均与电阻串联在对应三极管的基极和发射极之间。
5.如权利要求1所述的低压节能灯，其特征在于所述的第二电容与一电阻并联。
6.如权利要求1所述的低压节能灯，其特征在于所述的开关电路的第一输出端与第一电容之间还设有隔直电容。
7如权利要求1所述的低压节能灯，其特征在于所述的镇流滤波电路包括滤波电容及由四个二极管组成桥式镇流器，该滤波电容的一端与桥式镇流器的输出端连接，其另一端接地。
全文摘要
本发明低压节能灯包括与电源连接的镇流滤波电路、开关电路、谐振电路及灯管、该镇流滤波电路的输出端与开关电路的输入端连接，该谐振电路包括第一电容、变压器的第一线圈、扼流电感及第二电容，该第一电容、变压器的第一线圈和扼流电感顺次串联在开关电路的第一、第二输出端之间，且该第一电容与灯管并联，第二电容一端接变压器的第一线圈与扼流电感的连接端，其另一端接地。通过将扼流电感设置在变压器的第一线圈的前端及第二电容的设置，使灯管在由预热的上半周期向击穿的下半周期变化的瞬间，第二电容放电使灯管电位维持在一定水平上，使灯管会保持在低阻抗下工作，从而降低了灯管的功率损耗，起到了功率补偿的作用。
文档编号H05B41/295GK1802063SQ20061002015
公开日2006年7月12日 申请日期2006年1月10日 优先权日2006年1月10日
发明者樊霖 申请人:樊霖