专利名称：一种改进的高压钠灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
一种改进的高压钠灯电子镇流器技术领域[0001]本实用新型涉及一种高压钠灯使用的镇流器，属于照明设备技术领域。
技术背景[0002]高压钠灯是一种高强度气体放电灯，由于其有发光效率高和合适的波长，而被 广泛应用于道路、工厂、车站等户外照明场所。伴随着社会经济的快速发展，每年有大 量的电能消耗于各种公共照明场所，而这种公共照明场所绝大多数采用的是发光效率高 的高压钠灯。目前线路上运行使用的绝大部分是传统的电感镇流器，因其功率因数低、 自身损耗大，对电网造成了严重影响，不仅增加了电力负荷，而且使供发电设施得不到 充分的利用，造成大量的能源浪费。[0003]电子镇流器相对于传统的电感镇流器具有许多独特的优点，比如，功率因数 高、体积小、重量轻、节省原材料、成本低、使灯具有更高的发光效率等，弥补了电感 镇流器的缺点，节能效果明显，带来了巨大的社会和经济效益。但是目前的高压钠灯电 子镇流器在推广使用中并不顺利，其主要原因是目前的电子镇流器存在以下缺点[0004]1、电路复杂、体积大、可靠性降低，不适合大规模推广使用；[0005]2、 需要通过调节输入电压来调节输出功率，调整过程中有灭灯现象，亮灯率 降低；[0006]3、 温升过高，电子元器件处于高温临界工作状态，原件可靠性得不到保障， 寿命大大降低；[0007]4、通用性较差，不能适用于同类型的各种品牌灯管，给日后维护带来不便。[0008]由于目前的产品在工作中容易受到工作温度、灯管品质、电网质量等多种因素 影响，在工作环境中无法确保其稳定性，使其可靠性大大降低，不能适应实际工作需 要，目前的市场上的大功率电子镇流器在技术上有很大的改进的必要。发明内容[0009]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种功耗低、具有高功率因数且功率能 自动调节、功率输出恒定、无频闪、可靠性高、对电网影响小、能延长灯管使用寿命的 改进的高压钠灯电子镇流器。[0010]解决上述技术问题的技术方案是[0011]一种改进的高压钠灯电子镇流器，它由整流滤波电路、功率因数校正电路、生 共振抑制电路、过温度补偿电路、启动功率调制电路组成，上述电路依次连接，所述的 功率因数校正电路由变压器Tl、集成电路芯片IC3、脉冲驱动功率管V3、二极管D2、 D3、电阻R15 R9、电容C7 C9组成，变压器Tl的原绕组接在整流滤波电路的输出端， 副绕组通过电阻R2接集成电路芯片I3C的零电流检测输入端，整流滤波电路的输出端通 过电阻Rl接集成电路芯片IC3的电压输入端，集成电路芯片IC3的输出端接脉冲驱动功 率管V3的栅极，脉冲驱动功率管V3的源极接集成电路芯片IC3的电流输入端，脉冲驱动功率管V3的漏极连接生共振抑制电路的输入端。[0012]上述改进的高压钠灯电子镇流器，所述启动功率调制电路由变压器T2、集成 电路芯片IC1、脉冲驱动功率管VI、V2、二极管D5、电感L3、电阻R25 R^9、电容 C13 C19组成，集成电路芯片ICl的电压输入端接电源，集成电路芯片ICl的一个输出端 通过变压器T2的耦合接脉冲驱动功率管Vl的栅极，集成电路芯片ICl的另一个输出端 接脉冲驱动功率管V2的栅极，脉冲驱动功率管Vl的源极与脉冲驱动功率管V2的漏极连 接，连接后与电感L3和电容C19组成LC串联电路输入端相连接，电容C19连接灯管。[0013]采用这种结构的高压钠灯电子镇流器具有以下优点[0014]1. 自身功耗降低。电子镇流器的自身功耗为IOW左右，约为电感整流器的 1/4，大大节约了电能。[0015]2. 功率自动调节。电子镇流器采用智能变频的方式调节功率，从而实现智能 调光，在后半夜车、人较少的实际情况下调节亮度，避免不必要的浪费。[0016]3. 高功率因数。电子镇流器的功率因数为0.98以上，而电感镇流器不加补偿 的情况下，只有0.4，加补偿也只能达到0.8左右，用电效率低，使用电子镇流器可以大 大降低初建期的投资成本。[0017]4. 恒功率输出，延长灯管使用寿命。由于具有自动变频功能，减小电网的波 动和对灯管的冲击，从而大大延长了灯管的使用寿命。[0018]5. 无频闪、可靠性高、对电网污染小。电子镇流器在20-100KHZ的高频下工 作，显色性好，无频闪现象。此外电子镇流器有功率因数控制电路和功率调节电路，运 行时不受电网电压波动影响，持续照明效果好。
[0019]图1是本实用新型的电原理方框图；[0020]图2是本实用新型的电路原理图。[0021]图中标记如下整流滤波电路1、功率因数校正电路2、 生共振抑制电路3、 过温度补偿电路4、启动功率调制电路5。
具体实施方式
[0022]图中显示，本实用新型由整流滤波电路1、功率因数校正电路2、生共振抑制电 路3、过温度补偿电路4、启动功率调制电路5依次连接组成。[0023]图中显示，整流滤波电路1由整流管D1、电感Li、L2、电容Cl、C2、C3、 C4、C5电阻Rt、Rv组成。220ν/50Ρ ζ市电通过保险丝FU，在短路过流时起保护作用， 再通过由电容Cl、C2、C3、C4、电感Li、L2组成的EMI滤波器，滤除电路中的射频 干扰。通过电阻Rt，其为负温度系数热敏电阻原件，用于抑制电源接通瞬间的浪涌电流 冲击。再通过整流管Dl、C5整流滤波电路，将市电变成IOOHz的正选交流电，输入到 下面的功率因数校正电路2。[0024]图中显示，功率因数校正电路2由变压器Tl、集成电路芯片IC3、脉冲驱动功 率管V3、二极管D2、D3、电阻Rl5 R9、电容C7 C9组成。在图中显示的实施例中， 集成电路芯片IC3采用MC33262集成电路，它的管脚定义如下1脚一电压反馈，2脚一补偿端，3脚一乘法器输入，4脚一电流采样输入，5脚一零电流检测输入，6脚一接地， 7脚一驱动输出，8脚一电压输入。该集成电路内部有零电流检测器、正交倍增器、自启 动定时器、图腾柱输出以及过压、过流保护电路。变压器Tl的原绕组为功率因数校正电 路2的电感器，副绕组为零电流检测线圈；二极管D3为续流二极管；电容C8为补偿电 容，确保其可靠启动；电阻R6为过流取样电阻；电容C7为滤波电容。[0025]当变压器Tl的原绕组中电流为零时，集成电路芯片IC3中的零电流检测器动 作，使其7脚输出一定宽度的脉冲，在此期间脉冲驱动功率管V3导通，变压器Tl的原 绕组中电压上升并储能，从脉冲下降开始脉冲驱动功率管极管V3关断，自感电动势通过 二极管D3给电容C9充电，，从而在其两端形成400V的直流电压，输入电流与输入电压 的包络线波形近似，且同相，使其线路的功率因数接近于1。本电路结构简单，外围电路 元件少，减小了电路的体积，降低了电路成本并提高了可靠性。[0026]图中显示，生共振抑制电路3由集成电路芯片IC2、电阻RlO R16、电容 C10-C12、二极管D4组成。在图中显示的实施例中集成电路芯片IC2采用MC14060时 钟芯片，通过调节电阻R15、R16、电容C12来控制其输出频率，输出方波从集成电路芯 片IC2的7脚输出后，通过电阻Rll给电容Cll充电产生一个一定频率的三角波，再通 过电阻R12、R13、R14加到集成电路芯片ICl的2脚。从而使启动功率调制电路5中的 集成电路芯片ICl的6、7脚的输出频率变化不定，有效抑制生共振的产生。[0027]图中显示，过温度补偿电路4由电阻R17 R24、三极管D6、D7组成，当镇流器 工作在额定温度范围时，通过调节电阻R18、R19、R20、R21使三极管D6处于放大状 态，再调节电阻R23、RM使三极管D7处于截止状态。当温度升高时，三极管D6、D7 的导通电压值降低，此时三极管D6处于饱和状态，三极管D7处于导通一饱和状态，使 其与电阻并联，起到调节功率的作用。[0028]图中显示，启动功率调制电路5由变压器T2、集成电路芯片IC1、脉冲驱动功 率管VI、V2、二极管D5、电感L3、电阻R25 R^9、电容C13 C19组成，集成电路芯 片ICl的电压输入端接电源，集成电路芯片ICl的一个输出端通过变压器T2的耦合接脉 冲驱动功率管Vl的栅极，集成电路芯片ICl的另一个输出端接脉冲驱动功率管V2的栅 极，脉冲驱动功率管Vl的源极与脉冲驱动功率管V2的漏极连接，连接后与电感L3和电 容C19组成LC串联电路输入端相连接，电容C19连接灯管。[0029]在图中显示的实施例中，集成电路芯片ICl为MC33152芯片，采用8引脚SOIC 封装，该电路有预热、点火和运行三种工作模式，当接通线路后，VCC上有了 15V电压 给集成电路芯片ICl加上电源，使其6、7脚上产生的脉冲驱动脉冲驱动功率管VI、V2 交替导通。[0030]在集成电路芯片ICl脚8上的VCC电压超过门限电压后，进入预热模式，集成 电路芯片ICl内部电源对4脚上的电容CPH充电，电容CPH上的电压从OV开始升高， 当达到2.9V时完成预热。预热时间由CPH决定。[0031]在预热结束后，进入点火模式。在该模式下，电容CPH上电压从2.9V升到 5V，开关频率线性降低，当扫面频率与LC串联电路的固有频率时，则发生谐振，产生 的高压脉冲把灯点亮。[0032]当电容CPH上电压超过5V时，集成电路芯片ICl进入运行模式。[0033] 上述描述仅作为本实用新型的高压钠灯电子镇流器几种可实施的技术方案提 出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
权利要求1.一种改进的高压钠灯电子镇流器，其特征在于它由整流滤波电路[1]、功率因数 校正电路[2]、生共振抑制电路[3]、过温度补偿电路[4]、启动功率调制电路[5]组成，上 述电路依次连接，所述的功率因数校正电路[2]由变压器Tl、集成电路芯片IC3、脉冲驱 动功率管V3、二极管D2、D3、电阻R15 R9、电容C7 C9组成，变压器Tl的原绕组接 在整流滤波电路[1]的输出端，副绕组通过电阻R2接集成电路芯片IC3的零电流检测输入 端，整流滤波电路[1]的输出端通过电阻Rl接集成电路芯片IC3的电压输入端，集成电路 芯片IC3的输出端接脉冲驱动功率管V3的栅极，脉冲驱动功率管V3的源极接集成电路 芯片IC3的电流输入端，脉冲驱动功率管V3的漏极连接生共振抑制电路[3]的输入端。
2.根据权利要求1所述的改进的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所述启动功率 调制电路冋由变压器T2、集成电路芯片IC1、脉冲驱动功率管VI、V2、二极管D5、电 感L3、电阻R25 R29、电容C13 C19组成，集成电路芯片ICl的电压输入端接电源，集 成电路芯片ICl的一个输出端通过变压器T2的耦合接脉冲驱动功率管Vl的栅极，集成 电路芯片ICl的另一个输出端接脉冲驱动功率管V2的栅极，脉冲驱动功率管Vl的源极 与脉冲驱动功率管V2的漏极连接，连接后与电感L3和电容C19组成LC串联电路输入端 相连接，电容C19连接灯管。
专利摘要一种改进的高压钠灯电子镇流器，属于照明设备技术领域，目的是提供一种高压钠灯使用的新型电子整流器，它由整流滤波电路、功率因数校正电路、生共振抑制电路、过温度补偿电路、启动功率调制电路组成，上述电路依次连接，功率因数校正电路由变压器T1、集成电路芯片IC3、脉冲驱动功率管V3、以及二极管、电阻、电容组成，变压器T1的原绕组为电感器，副绕组为零电流检测线圈，集成电路芯片IC3的输出端接脉冲驱动功率管V3的栅极，V3的源极接IC3的电流输入端，V3的漏极连接生共振抑制电路的输入端。本实用新型具有功耗低、高功率因数且功率能自动调节、功率输出恒定、无频闪、对电网影响小、能延长灯管使用寿命的优点。
文档编号H05B41/292GK201805610SQ20102054606
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者李建春 申请人:河北海川电子科技有限公司