专利名称：一种两段式交流变压无极灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无极灯，尤其是无极灯的驱动电路。
背景技术：
无极灯是一种代表照明技术高光效，高显色性未来发展方向的新型光源。照明专家将这种绿色照明新光源称为“照明领域新革命的开始”。但由于其存在着启动干扰，低温启动困难容易击穿谐振电容和转换效率低等一系列的问题往往被称谓“技术不成熟”产品。然而若能将上述问题加以解决，它必将成为21世纪最有发展前景的绿色节能照明光源的换代产品。产品原理无极灯由交流发生器、耦合器和灯泡三部分组成。它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的金属气体雪崩电离，形成高速离子；高速离子连续轰击灯泡内壁的荧光粉使其发出可见光。不过目前市场上的无极灯产品的启动时交流高压干扰的问题仍然未得到有效解决，在2008年我国深圳机场就发生了 “无极灯干扰航空导航系统”的严重事故。无极灯大功率化和散热问题，一直以来没有好的突破，这与其光效低下也相关。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种两段式交流变压无极灯，解决了上述无极灯存在的问题。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种两段式交流变压无极灯，包括第一变压器Tl和第二变压器T2，所述第一变压器Tl的初级线圈NI和第二变压器T2的初级线圈N2串联，所述第一变压器Tl的次级线圈N3的两端与无极灯的电磁线圈连接；所述第一变压器Tl的初级线圈NI依次与二极管Dl和电子开关Kl串联后接地，二极管Dl和电子开关Kl串联后与电容Cl并联，所述第一变压器Tl的初级线圈NI、二极管D1、电子开关Kl和电容Cl组成第一 LC谐振电路；所述第一变压器Tl的初级线圈NI依次与第二变压器T2的初级线圈N2、继电器K3、二极管D2和电子开关K2串联后接地，二极管D2和电子开关K2串联后与电容C2并联，所述第一变压器Tl的初级线圈NI、第二变压器T2的初级线圈N2、继电器K3、二极管D2、电子开关K2和电容C2组成第二 LC谐振电路；所述电子开关K1、电子开关K2以及继电器K3由驱动电路驱动。本实用新型工作原理首先利用单片机关闭继电器K3，使第二变压器T2、继电器K3、二极管D2、电子开关K2以及电容C2组成的第二 LC震荡电路不工作；此时变压器Tl的初级线圈NI和次级线圈N3够成一升压状态；单片机使电子开关Kl导通，给第一变压器Tl的初级线圈NI充电，电子开关Kl截止时，第一变压器Tl的初级线圈NI和电容Cl构成一串联谐振电路，第一变压器Tl输出一个周期的正弦波。电感线圈和电容会产生负压，二极管Dl为使正弦波的负压不会被电子开关Kl内置的反向二极管短路掉，此时能量全部耦合到变压器的输出进入无极灯的电磁线圈上。所输出的交流高压峰峰值固定，当环境温度低时，该高压作用时间长一点，反之短一点，不会像传统的无极灯一样，灯管的固体贡没离子化电压会升闻。当灯売时，单片机关闭电子开关Kl,使第一 LC震荡电路关闭；同时启动电子开关K2、打开继电器K3，使第二 LC震荡电路工作，此时总变压器的初级线圈是由NI和N2串联组成，由于N1+N2 > N3,总变压器形成降压的效果，总变压器输出一个周期的正弦波。电感线圈和电容会产生负压，二极管D2为使正弦波的负压不会被电子开关K2内置的反向二极管短路掉，此时能量全部耦合到变压器的输出进入无极灯的电磁线圈上。当负压回零时正好是对线圈充电的最佳点，除此以外都将产生功率损耗，从而导致电子开关和变压器发热。如果不降压又要使输入有负压则输出功率会很大。作为改进，所述电子开关Kl、K2为MOS管或IGBT。作为改进，所述驱动电路主要包括单片机，所示单片机分别通过驱动模块U控制所述电子开关K1、电子开关Kl以及继电器K3。作为改进，设有用于检测无极灯状态的检测电路，所述检测电路与所述单片机连接。作为改进,所述检测电路为反馈线圈N4,所述反馈线圈N4与串联后的初级线圈NI和N2对应，所述反馈线圈N4通过分压电阻与所述单片机连接。当灯亮时，单片机通过反馈线圈N4的分压电阻的电压检测到，这时单片机关闭第一 LC震荡电路，启动第二 LC震荡电路。反馈线圈N4对单片机提供波形的运行情况，从而达到精确的控制。作为改进，外部电压通过功率因数补偿升压电路向变压器Tl、T2供电。带功率因数补偿的升压电路提供一个稳定的高压，功率因数达到0. 99以上。作为改进，外部电压依次通过功率因数补偿升压电路、辅助电源向单片机及驱动模块U供电。辅助电源产生三组电压VI，V2和V3，其中V3为负压。作为改进，外部电压通过功率因数补偿升压电路后形成380 400V的高压直流电。本发实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是本实用新型原理是在同一个变压器上实现交流升压和降压，无极灯启动时需要高频高压将灯管理的固体贡离子化，此时利用变压器的初级中心抽头与电容Cl构成串联谐振电路，变压器的输入匝数比输出级的匝数比小，形成一升压电路，使输出的高频高压能达到使灯管的贡离子化；灯亮后，使用另外的初级输入抽头与C2构成另一个谐振电路工作，使变压器的输入输出够成一降压电路。这个电路能解决传统的无极灯利用灯管电磁线圈与电容构成谐振电路达到点灯的目的，其瓦数大小就决定于亮灯后灯管的等效电阻；还有没能对启动交流高压进行隔离和灯管线圈既做负载又做滤波器带来的功率损失，发热和低温启动由于灯管较难离子化谐振电压会把谐振电容击穿等问题。
图I为本实用新型电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。如图I所示，一种两段式交流变压无极灯，包括第一变压器Tl和第二变压器T2，所述第一变压器Tl的初级线圈NI和第二变压器T2的初级线圈N2串联，所述第一变压器Tl的次级线圈N3的两端与无极灯的电磁线圈连接，NI < N3, N1+N2 > N3。所述第一变压器Tl的初级线圈NI依次与二极管Dl和电子开关Kl串联后接地，二极管Dl和电子开关Kl串联后与电容Cl并联，所述第一变压器Tl的初级线圈NI、二极管D1、电子开关Kl和电容Cl组成第一 LC谐振电路。所述第一变压器Tl的初级线圈NI依次与第二变压器T2的初级线圈N2、继电器K3、二极管D2和电子开关K2串联后接地，二极管D2和电子开关K2串联后与电容C2并联，所述 第一变压器Tl的初级线圈NI、第二变压器T2的初级线圈N2、继电器K3、二极管D2、电子开关K2和电容C2组成第二 LC谐振电路。所述电子开关K1、K2为MOS管或IGBT，所述电子开关K1、电子开关K2以及继电器Κ3由驱动电路驱动。本实施例中，驱动电路主要包括单片机，所示单片机分别通过驱动模块U控制所述电子开关Κ1、电子开关Kl以及继电器Κ3。设有用于检测无极灯状态的检测电路，本实施例中，所述检测电路为反馈线圈Ν4，所述反馈线圈Ν4与串联后的初级线圈NI和Ν2对应，Ν1+Ν2 > Ν4，所述反馈线圈Ν4通过分压电阻与所述单片机连接。外部电压通过功率因数补偿升压电路向变压器Tl、Τ2供电；外部电压依次通过功率因数补偿升压电路、辅助电源向单片机及驱动模块U供电，辅助电源产生三组电压V1，V2和V3，其中V3为负压，V2供单片机使用，Vl和V3供驱动模块使用；外部电压通过功率因数补偿升压电路后形成380 400V的高压直流电。本发明工作原理首先利用单片机关闭继电器K3，使第二变压器T2、继电器K3、二极管D2、电子开关K2以及电容C2组成的第二 LC震荡电路不工作；此时变压器Tl的初级线圈NI和次级线圈N3够成一升压状态；单片机使电子开关Kl导通，给第一变压器Tl的初级线圈NI充电，电子开关Kl截止时，第一变压器Tl的初级线圈NI和电容Cl构成一串联谐振电路，第一变压器Tl输出一个周期的正弦波。电感线圈和电容会产生负压，二极管Dl为使正弦波的负压不会被电子开关Kl内置的反向二极管短路掉，此时能量全部耦合到变压器的输出进入无极灯的电磁线圈上。所输出的交流高压峰峰值固定，当环境温度低时，该高压作用时间长一点，反之短一点，不会像传统的无极灯一样，灯管的固体贡没离子化电压会升闻。当灯売时，单片机关闭电子开关Kl,使第一 LC震荡电路关闭；同时启动电子开关K2、打开继电器K3，使第二 LC震荡电路工作，此时总变压器的初级线圈是由NI和N2串联组成，由于N1+N2 > N3,总变压器形成降压的效果，总变压器输出一个周期的正弦波。电感线圈和电容会产生负压，二极管D2为使正弦波的负压不会被电子开关K2内置的反向二极管短路掉，此时能量全部耦合到变压器的输出进入无极灯的电磁线圈上。当负压回零时正好是对线圈充电的最佳点，除此以外都将产生功率损耗，从而导致电子开关和变压器发热。如果不降压又要使输入有负压则输出功率会很大。本实用新型原理是在同一个变压器上实现交流升压和降压，无极灯启动时需要高频高压将灯管理的固体贡离子化，此时利用变压器的初级中心抽头与电容Cl构成串联谐振电路，变压器的输入匝数比输出级的匝数比小，形成一升压电路，使输出的高频高压能达到使灯管的贡离子化；灯亮后，使用另外的初级输入抽头与C2构成另一个谐振电路工作，使变压器的输入输出够成一降压电路。这个电路能解决传统的无极灯利用灯管电磁线圈与电容构成谐振电路达到点灯的目的，其瓦数大小就决定于亮灯后灯管的等效电阻；还有没能对启动交流高压进 行隔离和灯管线圈既做负载又做滤波器带来的功率损失，发热和低温启动由于灯管较难离子化谐振电压会把谐振电容击穿等问题。
权利要求1.一种两段式交流变压无极灯，其特征在于包括第一变压器Tl和第二变压器T2，所述第一变压器Tl的初级线圈NI和第二变压器T2的初级线圈N2串联，所述第一变压器Tl的次级线圈N3的两端与无极灯的电磁线圈连接；所述第一变压器Tl的初级线圈NI依次与二极管Dl和电子开关Kl串联后接地,二极管Dl和电子开关Kl串联后与电容Cl并联，所述第一变压器Tl的初级线圈NI、二极管Dl、电子开关Kl和电容Cl组成第一 LC谐振电路；所述第一变压器Tl的初级线圈NI依次与第二变压器T2的初级线圈N2、继电器K3、二极管D2和电子开关K2串联后接地，二极管D2和电子开关K2串联后与电容C2并联，所述第一变压器Tl的初级线圈NI、第二变压器T2的初级线圈N2、继电器K3、二极管D2、电子开关K2和电容C2组成第二 LC谐振电路；所述电子开关K1、电子开关K2以及继电器K3由驱动电路驱动。
2.根据权利要求I所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于所述电子开关K1、K2为MOS管。
3.根据权利要求I所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于所述电子开关K1、K2 为 IGBT。
4.根据权利要求I所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于所述驱动电路主要包括单片机，所示单片机分别通过驱动模块U控制所述电子开关K1、电子开关Kl以及继电器K3。
5.根据权利要求4所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于设有用于检测无极灯状态的检测电路，所述检测电路与所述单片机连接。
6.根据权利要求5所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于所述检测电路为反馈线圈N4,所述反馈线圈N4与串联后的初级线圈NI和N2对应,所述反馈线圈N4通过分压电阻与所述单片机连接。
7.根据权利要求I所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于外部电压通过功率因数补偿升压电路向变压器Tl、T2供电。
8.根据权利要求7所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于外部电压依次通过功率因数补偿升压电路、辅助电源向单片机及运算放大器U供电。
9.根据权利要求7所述的一种两段式交流变压无极灯，其特征在于外部电压通过功率因数补偿升压电路后形成380 400V的高压直流电。
专利摘要一种两段式交流变压无极灯，第一变压器T1的初级线圈N1和第二变压器T2的初级线圈N2串联，第一变压器T1的次级线圈N3的两端与无极灯的电磁线圈连接；第一变压器T1的初级线圈N1依次与二极管D1和电子开关K1串联后接地，二极管D1和电子开关K1串联后与电容C1并联；第一变压器T1的初级线圈N1依次与第二变压器T2的初级线圈N2、继电器K3、二极管D2和电子开关K2串联后接地，二极管D2和电子开关K2串联后与电容C2并联；利用变压器的初级中心抽头与电容C1构成串联谐振电路，变压器的输入匝数比输出级的匝数比小，形成一升压电路，使输出的高频高压能达到使灯管的贡离子化；灯亮后，使用另外的初级输入抽头与C2构成另一个谐振电路工作，使变压器的输入输出够成一降压电路。
文档编号H05B41/36GK202364458SQ20112051825
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月10日 优先权日2011年12月10日
发明者陈清娇 申请人:陈清娇